CN215007865U - 一种大功率电源模块的变压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电源模块技术领域，公开了一种大功率电源模块的变压器，该电源模块包括底板；至少一个子变压器，每个子变压器包括磁芯、原边绕组、副边绕组和导电柱组，磁芯固定于底板上，导电柱组位于磁芯的一侧，导电柱组包括第一导电柱、第二导电柱和第三导电柱，第一导电柱的第一端、第二导电柱的第一端和第三导电柱的第一端均竖直的固定于底板上，原边绕组和副边绕组设置于磁芯上，副边绕组的第一输出端与第一导电柱连接，且副边绕组的第二输出端与第二导电柱和第三导电柱连接；导电排，导电排位于子变压器远离底板的一侧，第一导电柱的第二端与导电排连接。该电源模块可以直接与负载的一端连接，不需要经过印刷电路板，提高了电路的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源模块技术领域，特别涉及一种大功率电源模块的变压器。
背景技术
低压大功率电源模块的输出电流会达到几百甚至上千安培，目前市面上此类电源模块为了满足大电流的需求，普遍解决方案是在变压器副边与输出端口之间的印刷电路板(PCB)表面或底部贴铜排(汇流排)，增加PCB的过流能力。但是在变压器副边至铜排、铜排至输出端口仍要依靠较粗的走线完成。此解决方案会增大PCB布局难度，使模块整体功率密度降低，且成本较高，散热效果一般，还增加了生产波峰焊接与维护拆卸的难度，导致可靠性较差。
实用新型内容
本实用新型提供了一种大功率电源模块的变压器，上述大功率电源模块的变压器中的子变压器副边绕组可以直接通过导电排与负载的一端连接，不需要经过印刷电路板，既提高了模块功率密度、减小了PCB布局难度，又提高了散热能力，避免PCB过热而失效，降低了成本，并且减小了波峰焊接与维护拆卸的难度，提高了电路的可靠性。
为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种大功率电源模块的变压器，包括：
底板；
至少一个子变压器，每个所述子变压器包括磁芯、原边绕组、副边绕组以及导电柱组，所述磁芯固定于所述底板上，所述导电柱组位于所述磁芯的一侧，所述导电柱组包括第一导电柱、第二导电柱以及第三导电柱，所述第一导电柱的第一端、第二导电柱的第一端以及第三导电柱的第一端均竖直的固定于所述底板上，所述原边绕组和所述副边绕组设置于所述磁芯上，所述副边绕组的第一输出端与所述第一导电柱连接，且所述副边绕组的第二输出端与所述第二导电柱以及第三导电柱连接；
导电排，所述导电排位于所述子变压器远离所述底板的一侧，所述第一导电柱的第二端与所述导电排连接。
本实用新型实施例提供的大功率电源模块的变压器中，包括底板、至少一个子变压器以及导电排，每个子变压器包括磁芯、原边绕组、副边绕组以及导电柱组，磁芯以及导电柱组固定于底板上，导电柱组包括第一导电柱组、第二导电柱组以及第三导电柱组，原边绕组和副边绕组设置于磁芯上，副边绕组的第一输出端与第一导电柱连接，且副边绕组的第二输出端与第二导电柱以及第三导电柱连接，导电排设置于子变压器远离底板的一侧，由于第一导电柱的第二端直接与导电排连接，可以使副边绕组的第一输出端的电流直接流入导电排，子变压器副边绕组的输出端可以直接通过导电排与负载连接。与现有技术相比，上述大功率电源模块的变压器中的子变压器副边绕组可以直接通过第一导电柱连接的导电排与负载的一端连接，可以不需要经过电源模块中的印刷电路板(PCB)，这样既提高了模块功率密度、减小了电源模块中PCB布局难度，又提高了散热能力，避免PCB过热而失效，降低了成本，并且减小了波峰焊接与维护拆卸的难度，提高了电路的可靠性。
可选地，所述第二导电柱的第一端以及所述第三导电柱的第一端与开关管连接。
可选地，包括两个沿平行于所述底板的第一方向相邻设置的所述子变压器，每个所述子变压器的磁芯和导电柱组沿平行于所述底板的第二方向排列设置，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，两个所述子变压器的磁芯以及导电柱组的位置交错设置。
可选地，所述第二导电柱以及所述第三导电柱沿所述第一方向位于所述第一导电柱的两侧。
可选地，所述底板背离所述子变压器的一侧设置有平行设置的垫高条。
可选地，所述底板与所述磁芯对应的位置设置有通风孔。
可选地，所述导电排的形状为长方形。
可选地，所述导电排的第一边缘设置有用于与负载连接的螺钉组件。
可选地，所述导电排的第一边缘形成有与所述底板固定连接的支撑架。
可选地，所述导电排临近所述磁芯的至少一个边缘设置有朝向背离所述底板的方向翘起预设角度的倾斜部。
可选地，所述磁芯垂直于所述底板设置，所述原边绕组和所述副边绕组交叠绕置于所述磁芯上，所述底板上形成有与所述原边绕组的两个输入端一一对应的连接孔，每个所述原边绕组的输入端沿垂直于所述底板的方向贯穿其对应的所述连接孔，以使所述原边绕组的输入端延伸到所述底板背离所述子变压器的一侧。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种大功率电源模块的变压器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种大功率电源模块的变压器的底视图；
图3为本实用新型实施例提供的另一种大功率电源模块的变压器的结构示意图。
图标：
1-底板；11-垫高条；12-连接孔；21-磁芯；22-原边绕组；221-输入端；23-副边绕组；231-第一输出端；232-第二输出端；241-第一导电柱；242-第二导电柱；243-第三导电柱；3-导电排；31-支撑架；32-倾斜部；4-螺钉组件。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1，本实用新型提供一种大功率电源模块的变压器，包括：
底板1；
至少一个子变压器，每个子变压器包括磁芯21、原边绕组22、副边绕组23以及导电柱组，磁芯21固定于底板1上，导电柱组位于磁芯21的一侧，导电柱组包括第一导电柱241、第二导电柱242以及第三导电柱243，第一导电柱241的第一端、第二导电柱242的第一端以及第三导电柱243的第一端均竖直的固定于底板1上，原边绕组22和副边绕组23设置于磁芯21上，副边绕组23的第一输出端231与第一导电柱241连接，且副边绕组23的第二输出端232与第二导电柱242以及第三导电柱243连接；
导电排3，导电排3位于子变压器远离底板1的一侧，第一导电柱241的第二端与导电排3连接。
本实用新型实施例提供的大功率电源模块的变压器中，包括底板1、至少一个子变压器以及导电排3，每个子变压器包括磁芯21、原边绕组22、副边绕组23以及导电柱组，磁芯21以及导电柱组固定于底板1上，导电柱组包括第一导电柱241组、第二导电柱242组以及第三导电柱243组，原边绕组22和副边绕组23设置于磁芯21上，副边绕组23的第一输出端231与第一导电柱241连接，且副边绕组23的第二输出端232与第二导电柱242以及第三导电柱243连接，导电排3设置于子变压器远离底板1的一侧，由于第一导电柱241的第二端直接与导电排3连接，可以使副边绕组23的第一输出端231的电流直接流入导电排3，子变压器副边绕组23的输出端可以直接通过导电排3与负载连接。与现有技术相比，上述大功率电源模块的变压器中的子变压器副边绕组23可以直接通过第一导电柱241连接的导电排3与负载的一端连接，可以不需要经过电源模块中的印刷电路板(PCB)，这样既提高了模块功率密度、减小了电源模块中PCB布局难度，又提高了散热能力，避免PCB过热而失效，降低了成本，并且减小了波峰焊接与维护拆卸的难度，提高了电路的可靠性。
在一种具体的实施方式中，第二导电柱242的第一端以及第三导电柱243的第一端可以与开关管连接。第二导电柱242的第一端以及第三导电柱243的第一端可以通过开关管与负载的另一端或者印刷电路板连接，可以通过开关管控制电路的导通。
在一种具体的实施方式中，上述大功率电源模块的变压器可以包括两个沿平行于底板1的第一方向相邻设置的子变压器，每个子变压器的磁芯21和导电柱组沿平行于底板1的第二方向排列设置，第一方向与第二方向相互垂直，两个子变压器的磁芯21以及导电柱组的位置交错设置。例如，如图1所示，大功率电源模块的变压器包括两个子变压器，两个子变压器中的第一导电柱241均与导电排3连接，将两个子变压器的副边绕组23输出的电流汇聚到导电排3上，负载直接与导电排3连接，可以使大电流不通过印刷电路板直接流入负载，增大了散热面积，并能将子变压器内部绕组的热导出，降低了磁芯21与绕组的热量。两个相邻的子变压器中，每个子变压器均具有磁芯21以及导电柱组，两个子变压器中的磁芯21以及导电柱的位置可以交错设置，即两个子变压器中的两个磁芯21的位置不在同一侧，如图1所示，一个子变压器的磁芯21不与另一个子变压器的磁芯21并排设置，而是与另一个子变压器的导电柱组并排设置，这样可以使磁芯21上的绕组以及导电柱组都能得到较好的风道，提高散热效果。其中，磁芯的开口朝向也可以沿第二方向，使得磁芯得到较好的散热风道，提高散热效果。
在一种具体的实施方式中，如图2所示，底板1背离子变压器的一侧设置有平行设置的垫高条11，垫高条11能够使得底板1背离子变压器的一侧具有散热的风道，能够加快磁芯21的散热速度。具体地，垫高条11沿垂直于底板方向的厚度可以为2mm，也可以为其它厚度尺寸，可以根据实际情况设定，在这里不做限制。
在一种具体的实施方式中，底板1与磁芯21对应的位置可以设置有通风孔，能够更好的加速磁芯21的散热速度。
在一种具体的实施方式中，导电排3的形状可以设置为长方形，能够减小导电排3异形的程度，降低加工难度，同时也避免了导电排3材料的浪费，降低了成本。需要说明的是，导电排3还可以为其它形状，在这里不做具体限制，可以根据实际选择而定。
在一种具体的实施方式中，如图1所示，导电排3的第一边缘设置有用于与负载连接的螺钉组件4。螺钉组件4中可以包至少一个螺钉，负载可以通过导电排3上设置的螺钉组件4与导电排3连接。具体的，螺钉组件4中设置螺钉的数量可以根据实际需求而定，在这里不做限制。其中，如图1所示，第一边缘可以为导电排3沿第二方向延伸的一个边缘，也可以为其它边缘，在这里不做限制。
在一种具体的实施方式中，如图1所示，导电排3的第一边缘可以形成有与底板1固定连接的支撑架31，通过设置支撑架31能够在接负载时减小导电排3与子变压器的第一导电柱241连接处的支撑应力，即支撑架31可承受在导电排3上钉入螺钉4时带来的绝大部分压力，大大减小导电排3与子变压器的第一导电柱241连接处的支撑应力。如图1所示，导电排3的第一边缘的两侧均可以设置支撑架31。
在一种具体的实施方式中，导电排3临近磁芯21的至少一个边缘可以设置有朝向背离底板1的方向翘起预设角度的倾斜部32。其中，预设角度可以为锐角。如图3所示，导电排3上远离第一边缘的第二边缘形成有倾斜部32。这样既能增大导电排3散热面积，又能将更多的风量灌入磁芯21，大幅度降低子变压器温度。
在一种具体的实施方式中，上述原边绕组22可以为线饼结构；副边绕组23可以为铜片结构，原边绕组22和副边绕组23交叠绕置在磁芯21上，磁芯21可以垂直底板1设置，其中，原边绕组22和副边绕组23在磁芯21上的交叠的层数可以根据实际需求设置，在这里不做限制。
上述实施方式中，如图3所示，底板1上可以形成有与原边绕组22的两个输入端221一一对应的连接孔，每个原边绕组22的输入端221沿垂直于底板1的方向贯穿其对应的连接孔，以使原边绕组22的输入端221延伸到底板1背离子变压器的一侧。原边绕组的两端输入端221可以在底板1背离子变压器的一侧与印刷电路板连接。具体地，如图3所述，连接孔的位置可以位于磁芯21远离导电柱组的一侧；或者，如图2所示，连接孔12可以设置于磁芯21沿第一方向的一侧。上述连接孔位置还可以设置在底板的其他位置，可以根据原边绕组的输入端连接的印刷电路板的走线的实际位置而定，在这里不做限制。
在一种具体地实施方式中，副边绕组23的第一输出端231可以为正极输出端，副边绕组23的第二输出端232可以为负极输出端；第一导电柱241、第二导电柱242以及第三导电柱243可以为铜柱，而导电排3可以为铜排。
其中，第二导电柱242以及第三导电柱243可以沿第一方向位于第一导电柱241的两侧。
上述原边绕组22、副边绕组23、第一导电柱241、第二导电柱242、第三导电柱243以及导电排3的结构只是作为举例，不仅限于上述结构，可以根据实际情况而定。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种大功率电源模块的变压器，其特征在于，包括：
底板；
至少一个子变压器，每个所述子变压器包括磁芯、原边绕组、副边绕组以及导电柱组，所述磁芯固定于所述底板上，所述导电柱组位于所述磁芯的一侧，所述导电柱组包括第一导电柱、第二导电柱以及第三导电柱，所述第一导电柱的第一端、第二导电柱的第一端以及第三导电柱的第一端均竖直的固定于所述底板上，所述原边绕组和所述副边绕组设置于所述磁芯上，所述副边绕组的第一输出端与所述第一导电柱连接，且所述副边绕组的第二输出端与所述第二导电柱以及第三导电柱连接；
导电排，所述导电排位于所述子变压器远离所述底板的一侧，所述第一导电柱的第二端与所述导电排连接。
2.根据权利要求1所述的大功率电源模块的变压器，其特征在于，所述第二导电柱的第一端以及所述第三导电柱的第一端与开关管连接。
3.根据权利要求1所述的大功率电源模块的变压器，其特征在于，包括两个沿平行于所述底板的第一方向相邻设置的所述子变压器，每个所述子变压器的磁芯和导电柱组沿平行于所述底板的第二方向排列设置，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，两个所述子变压器的磁芯以及导电柱组的位置交错设置。
4.根据权利要求3所述的大功率电源模块的变压器，其特征在于，所述第二导电柱以及所述第三导电柱沿所述第一方向位于所述第一导电柱的两侧。
5.根据权利要求1所述的大功率电源模块的变压器，其特征在于，所述底板背离所述子变压器的一侧设置有平行设置的垫高条。
6.根据权利要求5所述的大功率电源模块的变压器，其特征在于，所述底板与所述磁芯对应的位置设置有通风孔。
7.根据权利要求1所述的大功率电源模块的变压器，其特征在于，所述导电排的形状为长方形。
8.根据权利要求1所述的大功率电源模块的变压器，其特征在于，所述导电排的第一边缘设置有用于与负载连接的螺钉组件。
9.根据权利要求8所述的大功率电源模块的变压器，其特征在于，所述导电排的第一边缘形成有与所述底板固定连接的支撑架。
10.根据权利要求1所述的大功率电源模块的变压器，其特征在于，所述导电排临近所述磁芯的至少一个边缘设置有朝向背离所述底板的方向翘起预设角度的倾斜部。
11.根据权利要求1所述的大功率电源模块的变压器，其特征在于，所述磁芯垂直于所述底板设置，所述原边绕组和所述副边绕组交叠绕置于所述磁芯上，所述底板上形成有与所述原边绕组的两个输入端一一对应的连接孔，每个所述原边绕组的输入端沿垂直于所述底板的方向贯穿其对应的所述连接孔，以使所述原边绕组的输入端延伸到所述底板背离所述子变压器的一侧。
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| CN202120730871.4U CN215007865U (zh) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | 一种大功率电源模块的变压器 |
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Denomination of utility model: Transformer for a high-power power module Effective date of registration: 20220830 Granted publication date: 20211203 Pledgee: Xi'an innovation financing Company limited by guarantee Pledgor: XI'AN TOPOLOGY ELECTRIC POWER TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2022610000543 |
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