CN215896155U - 一种大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器，包括磁芯和箔绕线圈；磁芯具有两个绕组磁柱和上侧部、下侧部；磁芯装设于铝板散热器上；箔绕线圈设置有两组，每组箔绕线圈围绕一绕组磁柱设置；箔绕线圈具有自内而外依次设置的内侧次级箔绕线圈、初级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈，内侧次级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈通过第一导体连接导通；或者，箔绕线圈具有自内而外依次设置的内侧初级箔绕线圈、次级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈，内侧初级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈通过第二导体连接导通。如此，达到提升耦合、减少漏磁、提高转换效率、缩小产品尺寸、提高散热效率等目的，同时，其结构巧妙合理，可实现大批量生产。

Description

一种大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器

技术领域

本实用新型涉及大功率高频变压器领域技术，尤其是指一种大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器。

背景技术

传统技术中，高频变压器通常采用次级线包围绕初级线包的方式，由于高频电流存在严重的集肤效应，电流会优先沿最短的内侧通路流通，故导致初次级的磁耦合很松，因此该变压器存在漏磁大、效率低的缺陷；为了尽量降低漏磁，通常会把线包绕得很紧，其随之带来了散热不良的问题，因为紧绕的线包内部热量很难导出来；也有些是通过加长磁芯高度减少线包匝数的方式，但是，其磁芯用量较多，重量大，成本高，同时，整个高频变压器的高度尺寸大。

因此，本实用新型中，申请人精心研究了一种新的技术方案来解决上述问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器，其达到提升耦合、减少漏磁、提高转换效率、缩小产品尺寸、提高散热效率等目的，同时，其结构巧妙合理，可实现大批量生产。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器，包括有磁芯和箔绕线圈；其中：

所述磁芯具有两个左右间距布置的绕组磁柱和分别连接于两个绕组磁柱上端、下端的上侧部、下侧部；所述磁芯装设于铝板散热器上；

所述箔绕线圈设置有两组，每组箔绕线圈围绕一绕组磁柱设置；

所述箔绕线圈具有自内而外依次设置的内侧次级箔绕线圈、初级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈，所述内侧次级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈通过第一导体连接导通；或者，所述箔绕线圈具有自内而外依次设置的内侧初级箔绕线圈、次级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈，所述内侧初级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈通过第二导体连接导通。

作为一种优选方案，所述内侧次级箔绕线圈、初级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈的匝数均为1匝以上，且，外侧次级箔绕线圈的匝数等于初级箔绕线圈的匝数减去内侧次级箔绕线圈的匝数。

作为一种优选方案，所述内侧初级箔绕线圈、次级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈的匝数均为1匝以上，且，外侧初级箔绕线圈的匝数等于次级箔绕线圈的匝数减去内侧初级箔绕线圈的匝数。

作为一种优选方案，所述内侧次级箔绕线圈、初级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈，相邻两者之间，设置有第一绝缘层。

作为一种优选方案，所述内侧初级箔绕线圈、次级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈，相邻两者之间，设置有第二绝缘层。

作为一种优选方案，所述磁芯沿前后向叠设有若干，所述铝板散热器具有内部散热板和外部散热板，所述内部散热板夹设于相邻磁芯之间，所述内部散热板吸收磁芯热量传导至外部散热板；以及，所述外部散热板沿磁芯包覆式设置。

作为一种优选方案，所述内部散热板左右延伸设置，所述外部散热板连接于相应内部散热板的左、右端。

作为一种优选方案，每一个内部散热板和连接于其左、右端的外部散热板构成一铝板散热单元，所述铝板散热器包括有若干铝板散热单元。

作为一种优选方案，每组箔绕线圈的上端或下端设置有导电箔，所述内侧次级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈的接头延伸至导电箔相导通，或者，所述内侧初级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈的接头延伸至导电箔相导通。

作为一种优选方案，所述磁芯和铝板散热器之间通过导热胶连接固定。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其达到提升耦合、减少漏磁、提升转换效率、缩小产品尺寸、提高散热能力等目的，同时，其结构巧妙合理，可实现大批量生产。

其次是，通过将箔绕线圈设计为内侧次级箔绕线圈、初级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈，或者，内侧初级箔绕线圈、次级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈，有效提升初次级间的耦合，减少漏磁，箔绕式设计，也使得在满足大功率的前提下其产品体积仍可以控制得较小；

再者是，每组箔绕线圈的上端或下端设置有导电箔来实现接头导通，有利于控制箔绕线圈的整个厚度，也适于自动化电性连接；

以及，通过将磁芯设计为第一磁芯、第二磁芯、第三磁芯、第四磁芯；将铝板散热器设计为前后依次布置的第一铝板、第二铝板及第三铝板；如此，有效将变压器内部热量向外导出，散热效率高；同时，该种磁芯及铝板散热器结构，对于不同高度磁芯，可通过增加第二铝板的方式，实现模块化叠设组合，获得相应高度磁芯，在工厂制作环节，其制程通用性好，有利于提升制作效率。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之实施例的主视图；

图2是本实用新型之实施例的侧视图；

图3是本实用新型之实施例的磁芯主视图；

图4是本实用新型之实施例的磁芯侧视图；

图5是本实用新型之实施例的箔绕线圈主视图；

图6是本实用新型之实施例的箔绕线圈侧视图；

图7是本实用新型之实施例的箔绕线圈俯视图；

图8是本实用新型之实施例的铝板散热器分解示图。

附图标识说明：

10、磁芯 101、第一磁芯

102、第二磁芯 103、第三磁芯

104、第四磁芯 11、绕组磁柱

12、上侧部 13、下侧部

20、箔绕线圈 211、内侧次级箔绕线圈

212、初级箔绕线圈 213、外侧次级箔绕线圈

214、第一绝缘层

30、铝板散热器 31、第一铝板

32、第二铝板 33、第三铝板。

具体实施方式

请参照图1至图8所示，其显示出了本实用新型之实施例的具体结构。

一种大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器，包括有磁芯10和箔绕线圈20；其中：

所述磁芯10具有两个左右间距布置的绕组磁柱11和分别连接于两个绕组磁柱11上端、下端的上侧部12、下侧部13；所述磁芯10装设于铝板散热器30上；

所述箔绕线圈20设置有两组，每组箔绕线圈20围绕一绕组磁柱11设置；

所述箔绕线圈20具有自内而外依次设置的内侧次级箔绕线圈211、初级箔绕线圈212及外侧次级箔绕线圈213，所述内侧次级箔绕线圈211及外侧次级箔绕线圈213通过第一导体连接导通；通常，所述内侧次级箔绕线圈211、初级箔绕线圈212及外侧次级箔绕线圈213的匝数均为1匝以上，且，外侧次级箔绕线圈213的匝数等于初级箔绕线圈212的匝数减去内侧次级箔绕线圈211的匝数。所述内侧次级箔绕线圈211、初级箔绕线圈212及外侧次级箔绕线圈213，相邻两者之间，设置有第一绝缘层214。

或者，所述箔绕线圈具有自内而外依次设置的内侧初级箔绕线圈、次级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈，所述内侧初级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈通过第二导体连接导通。通常，所述内侧初级箔绕线圈、次级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈的匝数均为1匝以上，且，外侧初级箔绕线圈的匝数等于次级箔绕线圈的匝数减去内侧初级箔绕线圈的匝数。所述内侧初级箔绕线圈、次级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈，相邻两者之间，设置有第二绝缘层。

优选地，每组箔绕线圈20的上端或下端设置有导电箔，所述内侧次级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈的接头延伸至导电箔相导通，或者，所述内侧初级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈的接头延伸至导电箔相导通。通过导电箔来实现接头导通，有利于控制箔绕线圈的整个厚度，也适于自动化电性连接。

所述磁芯沿前后向叠设有若干，所述铝板散热器具有内部散热板和外部散热板，所述内部散热板夹设于相邻磁芯之间，所述内部散热板吸收磁芯热量传导至外部散热板；以及，所述外部散热板沿磁芯包覆式设置。此处，所述内部散热板左右延伸设置，所述外部散热板连接于相应内部散热板的左、右端。每一个内部散热板和连接于其左、右端的外部散热板构成一铝板散热单元，所述铝板散热器包括有若干铝板散热单元。组装时，所述磁芯和铝板散热器之间通过导热胶连接固定。

本实施例中，提供一种磁芯10及相应铝板散热器30的具体结构，参照图4和图8，所述磁芯10包括有均为口形设计的第一磁芯101、第二磁芯102、第三磁芯103、第四磁芯104；所述磁芯10采用铁氧体磁芯，其增大了导磁率，也有利于控制磁芯成本。

所述铝板散热器30包括有前后依次布置的第一铝板31、第二铝板32及第三铝板33；其中：

所述第一铝板31包括有第一基板及自第一基板相应上、下端向前延伸的第一顶板、第一底板，所述第一基板上设置有第一通孔，以使第一基板具有围绕第一通孔的第一板框，所述第一板框与第一顶板、第一底板围构形成供第一磁芯101容设的第一区域；

所述第二铝板32包括有第二基板及自第二基板相应上、下端向前后延伸的第二顶板、第二底板，所述第二基板上设置有第二通孔，以使第二基板具有围绕第二通孔的第二板框，所述第二板框与第二顶板、第二底板围构形成供第二磁芯102容设的第二区域、供第三磁芯103容设的第三区域，所述第二区域、第三区域分别位于第二基板前、后侧；

所述第三铝板33包括有第三基板及自第三基板相应上、下端向后延伸的第三顶板、第三底板，所述第三基板上设置有第三通孔，以使第三基板具有围绕第三通孔的第三板框，所述第三板框与第三顶板、第三底板围构形成供第四磁芯104容设的第四区域。

如图8所示，所述的第一铝板31、第二铝板32及第三铝板33可以设计为一体式结构，即：第一铝板31、第三铝板33均为一体式U形结构，而第二铝板32为一体式工字形结构；优选地，所述的第一铝板31、第二铝板32及第三铝板33可以设计为一体式结构，均采用上、下两部分组装而成，通常是第一基板、第二基板、第三基板处对半拼接组装，易于生产制作及组装。

在实际制作时，所述第一铝板31、第二铝板32及第三铝板33和相应的第一磁芯101、第二磁芯102、第三磁芯103、第四磁芯104之间通过导热胶连接固定。所述第一铝板31、第二铝板32及第三铝板33和相应的第一磁芯101、第二磁芯102、第三磁芯103、第四磁芯104之间的间隙里灌胶，以对间隙进行填充，优选采用1060铝材质制作第一铝板31、第二铝板32及第三铝板33。经实际测试表明，采用该种散热结构，整个高频变压器的实测温度可以下降20-30摄氏度。

需要说明的是，在实际设计制作时，并不局限于前述的磁芯10及相应铝板散热器30的具体设计形式，对于磁芯10及相应铝板散热器30的设置数量、具体细节结构等都可灵活变化改动，通常，随着功率需求的增大，磁芯10及相应铝板散热器30的数量也相应增加。

本实用新型的设计重点在于，其达到提升耦合、减少漏磁、提升转换效率、缩小产品尺寸、提高散热能力等目的，同时，其结构巧妙合理，可实现大批量生产。

其次是，通过将箔绕线圈设计为内侧次级箔绕线圈、初级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈，或者，内侧初级箔绕线圈、次级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈，有效提升初次级间的耦合，减少漏磁，箔绕式设计，也使得在满足大功率的前提下其产品体积仍可以控制得较小。

再者是，每组箔绕线圈的上端或下端设置有导电箔来实现接头导通，有利于控制箔绕线圈的整个厚度，也适于自动化电性连接。

以及，通过将磁芯设计为第一磁芯、第二磁芯、第三磁芯、第四磁芯；将铝板散热器设计为前后依次布置的第一铝板、第二铝板及第三铝板；如此，有效将变压器内部热量向外导出，散热效率高；同时，该种磁芯及铝板散热器结构，对于不同高度磁芯，可通过增加第二铝板的方式，实现模块化叠设组合，获得相应高度磁芯，在工厂制作环节，其制程通用性好，有利于提升制作效率。

Claims (10)

1.一种大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器，其特征在于：包括有磁芯和箔绕线圈；其中：

所述磁芯具有两个左右间距布置的绕组磁柱和分别连接于两个绕组磁柱上端、下端的上侧部、下侧部；所述磁芯装设于铝板散热器上；

所述箔绕线圈设置有两组，每组箔绕线圈围绕一绕组磁柱设置；

所述箔绕线圈具有自内而外依次设置的内侧次级箔绕线圈、初级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈，所述内侧次级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈通过第一导体连接导通；或者，所述箔绕线圈具有自内而外依次设置的内侧初级箔绕线圈、次级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈，所述内侧初级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈通过第二导体连接导通。

2.根据权利要求1所述的大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器，其特征在于：所述内侧次级箔绕线圈、初级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈的匝数均为1匝以上，且，外侧次级箔绕线圈的匝数等于初级箔绕线圈的匝数减去内侧次级箔绕线圈的匝数。

3.根据权利要求1所述的大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器，其特征在于：所述内侧初级箔绕线圈、次级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈的匝数均为1匝以上，且，外侧初级箔绕线圈的匝数等于次级箔绕线圈的匝数减去内侧初级箔绕线圈的匝数。

4.根据权利要求1所述的大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器，其特征在于：所述内侧次级箔绕线圈、初级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈，相邻两者之间，设置有第一绝缘层。

5.根据权利要求1所述的大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器，其特征在于：所述内侧初级箔绕线圈、次级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈，相邻两者之间，设置有第二绝缘层。

6.根据权利要求1所述的大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器，其特征在于：所述磁芯沿前后向叠设有若干，所述铝板散热器具有内部散热板和外部散热板，所述内部散热板夹设于相邻磁芯之间，所述内部散热板吸收磁芯热量传导至外部散热板；以及，所述外部散热板沿磁芯包覆式设置。

7.根据权利要求6所述的大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器，其特征在于：所述内部散热板左右延伸设置，所述外部散热板连接于相应内部散热板的左、右端。

8.根据权利要求7所述的大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器，其特征在于：每一个内部散热板和连接于其左、右端的外部散热板构成一铝板散热单元，所述铝板散热器包括有若干铝板散热单元。

9.根据权利要求1所述的大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器，其特征在于：每组箔绕线圈的上端或下端设置有导电箔，所述内侧次级箔绕线圈及外侧次级箔绕线圈的接头延伸至导电箔相导通，或者，所述内侧初级箔绕线圈及外侧初级箔绕线圈的接头延伸至导电箔相导通。

10.根据权利要求6所述的大功率高效散热低漏磁箔绕高频变压器，其特征在于：所述磁芯和铝板散热器之间通过导热胶连接固定。

Images