CN218648735U - 同步整流模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电气设备技术领域，提供一种同步整流模块，包括变压器、第一导流板、整流板和散热片，变压器包括磁芯、初级绕组和次级绕组，磁芯具有中心柱，初级绕组和次级绕组交替地套设于中心柱，次级绕组具有第一抽头和第二抽头；第一导流板与第一抽头电气连接；整流板与第二抽头电气连接；散热片的数量为两个，两个散热片位于变压器的两侧，散热片固定连接于整流板。两个散热片固定于整流板，且分布位于变压器的两侧第二抽头焊点附近，同时散热片的PIN脚焊点也位于整流板上功率元件大电流电极(如MOSFET)附近，以避免变压器的温度过高，既解决了变压器的温升问题，同时也解决了同步整流模块功率元件的温升问题。

Description

同步整流模块

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，尤其是涉及一种同步整流模块。

背景技术

随着高频开关电源对高功率密度和高效率的需求，同步整流模块因高空间利用率，高功率密度以及高效率而被广泛使用，尤其是针对低电压大电流的应用。一般而言，同步整流模块包含变压器和整流板，其中变压器所输出的能量通过整流板整流后，再传递至其他电气设备。

然而，现有常用的大电流的同步整流模块，正常使用时产生大量的热量容易积聚，没法及时排出去，导致产品温度高，影响产品的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种同步整流模块，旨在解决现有的同步整流模块在使用过程中温度高的技术问题。

本申请提供了一种同步整流模块，包括：

变压器，所述变压器包括磁芯、初级绕组和次级绕组，所述磁芯具有中心柱，所述初级绕组和所述次级绕组交替地套设于所述中心柱，所述次级绕组具有第一抽头和第二抽头；

第一导流板，所述第一导流板与所述第一抽头电气连接；

整流板，所述整流板与所述第二抽头电气连接；

散热片，所述散热片的数量为两个，两个所述散热片位于所述变压器的两侧，所述散热片固定连接于所述整流板。

在其中一个实施例中，所述散热片靠近所述整流板的端部具有第一避让孔，所述第二抽头部分位于所述第一避让孔内。

在其中一个实施例中，所述散热片具有散热齿，所述散热齿位于所述变压器的旁侧，所述散热齿的数量为多个，多个所述散热齿沿所述初级绕组和所述次级绕组的层叠方向依次间隔分布。

在其中一个实施例中，所述散热片和所述整流板的电力电子器件电气连接。

在其中一个实施例中，所述散热片具有第一插块，所述整流板具有供所述第一插块插设的第一插孔。

在其中一个实施例中，所述第一插块的靠近所述整流板的端部具有第一缝隙。

在其中一个实施例中，所述第一抽头和所述第二抽头间隔地位于所述变压器的同一侧，所述第一抽头和所述第二抽头均呈片状；所述第一抽头位于所述变压器的中部，所述第二抽头位于所述变压器的侧部；所述第一抽头垂直于所述初级绕组和所述次级绕组的层叠方向，所述第二抽头平行于所述初级绕组和所述次级绕组的层叠方向。

在其中一个实施例中，所述整流板位于所述第一导流板远离所述中心柱的一侧，所述同步整流模块还包括第一固定板，所述第一固定板位于所述中心柱和所述第一导流板之间，所述第一固定板具有供所述第一抽头穿设的第二插孔。

在其中一个实施例中，所述同步整流模块还包括第二固定板，所述第二固定板位于所述中心柱的一端，所述第二固定板与所述中心柱具有间隔，所述初级绕组和所述第一导流板分别与所述第二固定板机械连接。

在其中一个实施例中，所述同步整流模块还包括第二导流板，所述第二导流板安装于所述整流板的远离所述中心柱的一侧，所述第二导流板沿所述初级绕组和所述次级绕组的层叠方向延伸。

本实用新型提供的同步整流模块的有益效果是：次级绕组通过电磁耦合的方式转换对应的初级绕组所传来的电能，并通过第一抽头和第二抽头分别向第一导流板和整流板输出电流，在电磁耦合和电流输出时会产生热量。两个散热片固定于整流板，且分布位于变压器的两侧，散热片导热性能好，气流沿平行于散热片的方向流动，以带走整流板及散热片的热量，避免变压器的温度过高，解决了现有的同步整流模块在使用过程中温度高的技术问题，从而降低了同步整流模块在正常使用时的温度。

附图说明

图1为本申请实施例提供的同步整流模块的结构示意图；

图2为图1中的同步整流模块的爆炸视图；

图3为图1中的同步整流模块的散热片的结构示意图。

图4为图2中的同步整流模块的变压器的结构示意图；

图5为图4中的变压器的爆炸视图；

图6为图5中的次级绕组的结构示意图；

其中，图中各附图标记：

10、变压器；11、第一轴线；12、第一侧；13、第二侧；14、第三侧；15、第四侧；

100、磁芯；110、中心柱；120、第一面板；130、第一侧板；

200、绝缘骨架；210、套筒；220、第二面板；230、第二侧板；240、第三侧板；

300、初级绕组；

400、次级绕组；410、环状导电片；420、第一抽头；421、第一限位面；422、插接部；430、第二抽头；431、第二缝隙；440、延伸部；

510、第一导流板；511、第二插孔；512、第二插块；520、整流板；521、第一插孔；522、第三插孔；530、散热片；531、第一避让孔；532、散热齿；534、第一插块；535、第一缝隙；540、第一固定板；541、第四插孔；542、第一缺口；543、第三插块；550、第二固定板；551、第五插孔；552、第六插孔；560、第二导流板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方，并非所有的指代都是相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征，结构或特性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现对本实用新型实施例中的同步整流模块进行说明。

请参考图1至图3，同步整流模块包括变压器10、第一导流板510、整流板520和散热片530。

变压器10包括磁芯100、初级绕组300和次级绕组400。磁芯100具有中心柱110，初级绕组300和次级绕组400交替地套设于中心柱110，次级绕组400具有第一抽头420和第二抽头430。

第一导流板510与第一抽头420电气连接，整流板520与第二抽头430电气连接。散热片530的数量为两个，两个散热片530位于变压器10的两侧，没有结构阻挡，面积可以设计得更大，两个散热片530的一端固定于整流板520。

次级绕组400通过电磁耦合的方式转换对应的初级绕组300所传来的电能。由于在电磁耦合和电流输出时会产生热量，次级绕组400通过第一抽头420和第二抽头430分别向第一导流板510和整流板520输出电流，避免热量集中。两个散热片530固定于整流板520，且分布位于变压器10的两侧，散热片530导热性能好，气流沿平行于散热片530的方向流动，以带走整流板520及散热片530的热量，避免变压器10的温度过高，从而降低了同步整流模块在正常使用时的温度。

其中，整流板520只与第二抽头430连接，可以节省整流板520的面积，进而增大第一导流板510的面积，还可以增大位于变压器10的两侧的散热片530的面积，散热效果更好。

在一些实施例中，散热片530靠近整流板520的端部具有第一避让孔531。第二抽头430位于第一避让孔531内，以便于容纳第二抽头430，使得第二抽头430能够就近地电气连接于整流板520。在图示的实施例中，第一避让孔531呈方形。

在一些实施例中，散热片530具有散热齿532，散热齿532位于磁芯100旁，以增大散热面积，提高对变压器10的散热效果。具体地，散热齿532的数量为多个，多个散热齿532沿初级绕组300和次级绕组400的层叠方向(即第一轴线11)依次间隔分布。

散热片530和整流板520的电力电子器件(例如MOSFET电极)电气连接，起到分流作用，能够解决整流板520的电力电子器件的温升问题。具体地，散热片530的PIN脚焊点位于整流板520的电力电子器件的大电流电极附近，如MOSFET电极。

在一些实施例中，散热片530具有第一插块534，整流板520具有供第一插块534插设的第一插孔521，以便于散热片530的安装定位，且提高连接的稳固性。可选地，第一插块534的靠近整流板520的端部具有第一缝隙535，以便于散热片530的端部能够弹性变形地插设于第一插孔521内。

具体地，结合图4，变压器10具有第一轴线11、第一侧12和第二侧13，第一侧12和第二侧13位于第一轴线11的相对两侧。此外，变压器10还具有第三侧14和第四侧15，第三侧14和第四侧15位于第一轴线11的另外相对两侧。如图4所示，第一侧12为变压器10的前侧，第二侧13为变压器10的后侧，第三侧14为变压器10的右侧，第四侧15为变压器10的左侧。中心柱110沿第一轴线11的方向延伸。

具体地，磁芯100的类型包括但不限于EE型、EI型、EER型、ETD型、PQ型以及LP型。

在一些实施例中，结合图4和图5，变压器10还包括绝缘骨架200。绝缘骨架200包括套筒210，套筒210套接中心柱110，磁芯100和绝缘骨架200的数量均为两个且一一对应，两个磁芯100的中心柱110相对设置。在图示的实施例中，两个中心柱110的末端平整且相互直接贴合。套筒210和中心柱110同轴设置。套筒210的内壁和中心柱110的外壁相贴合。如此，磁芯100的中心柱110、绝缘骨架200的套筒210、及初级绕组300和次级绕组400依次套接，安装方便，实现将中心柱110与初级绕组300及次级绕组400隔开。

具体地，磁芯100还包括第一面板120，中心柱110连接于第一面板120的一侧中部。绝缘骨架200还包括第二面板220，第二面板220连接于套筒210的一端周缘，第二面板220位于套筒210和第一面板120之间。在套筒210套接中心柱110时，绝缘骨架200的第二面板220朝向磁芯100的第一面板120放置，将第一面板120与初级绕组300及次级绕组400隔开。其中，第二面板220在第一轴线11上的投影覆盖第一面板120在第一轴线11上的投影，实现第一面板120与初级绕组300及次级绕组400完全隔开。

具体地，初级绕组300和次级绕组400的数量均为两个以上。套筒210，初级绕组300和次级绕组400位于两个绝缘骨架200的第二面板220之间，磁芯100和绝缘骨架200在第一侧12和第二侧13方向均具有敞口，以供初级绕组300和次级绕组400的抽头通过，方便抽头的电气连接。其中，初级绕组300由绕线所构成，绕线包括导线和包裹于导线的外周的绝缘套。在图示的实施例中，初级绕组300和次级绕组400的中部均具有通孔，用于供套筒210穿设。初级绕组300和次级绕组400同轴设置，二者的中部通孔直径相同。初级绕组300的数量为三个，次级绕组400的数量为四个，初级绕组300和次级绕组400沿中心柱110的轴线方向交替布置。初级绕组300和次级绕组400相互紧贴，以减小变压器10的体积。磁芯100和绝缘骨架200在第一侧12和第二侧13不设置侧板，既便于第一抽头420和第二抽头430的大面积设计，实现大电流的输出，又便于散热。

在一些实施例中，磁芯100还包括两个第一侧板130，两个第一侧板130分别位于第三侧14和第四侧15，第一侧板130连接于第一面板120，第一侧板130和中心柱110位于第一面板120的同一侧，两个第一侧板130位于初级绕组300和次级绕组400的第三侧14和第四侧15，起到进一步导磁的作用。

具体地，绝缘骨架200还包括两个第二侧板230。两个第二侧板230分别位于第三侧14和第四侧15，第二侧板230连接于第二面板220，两个第二侧板230位于两个第一侧板130之间。第二侧板230将第一侧板130和初级绕组300及次级绕组400的外周面隔离开，避免直接接触，避免碰撞产生振动及噪声。

具体地，绝缘骨架200的厚度均匀，换言之，套筒210、第二面板220和第三侧板240的厚度相同，使得磁芯100与初级绕组300及次级绕组400之间的间隙均匀，避免产生振动及噪声，降低能量损耗。

在一个实施例中，绝缘骨架200为塑料骨架，既能够实现绝缘隔离，又便于加工制造，降低成本，方便组装。具体地，绝缘骨架200一体注塑成型，从而利用模具成型，既提高了生产效率，又很好地保证绝缘骨架200的一致性，厚度均匀。

在一些实施例中，绝缘骨架200还包括两个第三侧板240，第三侧板240的一端连接于第二面板220，第三侧板240的另一端沿远离套筒210的方向延伸，两个第三侧板240位于第一面板120的第一侧12和第二侧13，第三侧板240防止绝缘骨架200和磁芯100发生相对转动，保证二者之间的位置稳定。

在一些实施例中，结合图2，第一抽头420和第二抽头430间隔地位于变压器10的同一侧，相应地，第一导流板510和整流板520间隔地位于变压器10的同一侧。便于各个器件集中布置，有利于变压器10小型化、密集化。

具体地，相比第一抽头420和第二抽头430位于同一平面，第一抽头420和第二抽头430均呈片状、且位于不同的平面，在不增大变压器10体积的情况下，第一抽头420和第二抽头430的面积能够设计得更大以降低损耗，从而增大变压器10的电流输出，同时，第一抽头420和第二抽头430也是发热源，二者位于不同平面，相互分开有利于产品的散热。

特别地，第一抽头420位于变压器10的中部，第二抽头430位于变压器10的侧部。第一抽头420垂直于初级绕组300和次级绕组400的层叠方向，第二抽头430平行于初级绕组300和次级绕组400的层叠方向。

在一些实施例中，结合图6，次级绕组400包括环状导电片410。第一抽头420和第二抽头430连接于环状导电片410，环状导电片410套设于中心柱110。

具体地，环状导电片410为铜片、银片或采用其他导电材质制成。第一抽头420和第二抽头430为铜片、银片或采用其他导电材质制成。

可选地，环状导电片410包括次级铜片和设于次级铜片两侧的环形绝缘胶膜，环形绝缘胶膜用于相邻的两个次级铜片之间电气隔离。

在其中一个实施例中，次级绕组400还包括延伸部440。延伸部440和第一抽头420相对间隔设置。延伸部440平行于环状导电片410，第二抽头430连接于延伸部440的远离第一抽头420的一侧壁。延伸部440增大了第一抽头420和第二抽头430之间的间隔，使得第一抽头420位于次级绕组400的中部，第二抽头430位于次级绕组400的侧部，二者在空间上更为分开。

其中，第一导流板510的电阻低，能够降低阻抗。

具体地，结合图1和图2，第一抽头420焊接固定于第一导流板510，第一导流板510具有供第一抽头420插设的第二插孔511，第一导流板510为铜板。整流板520与第二抽头430电气连接。第二抽头430焊接固定在整流板520上。整流板520具有供第二抽头430插设的第三插孔522，实现第二抽头430和整流板520之间的安装定位。第二抽头430与整流板520上的MOSFET电极直接相连接。第二抽头430具有第二缝隙431。第二缝隙431自第二抽头430的末端朝靠近磁芯100的方向延伸，以使第二抽头430能够弹性变形地插接于第三插孔522内。

在其中一个实施例中，整流板520位于第一导流板510远离中心柱110的一侧，第二抽头430绕过或穿过第一导流板510后与整流板520电气连接。同步整流模块还包括第一固定板540，第一固定板540位于中心柱110和第一导流板510之间，第一固定板540具有供第一抽头420穿设的第四插孔541。第一固定板540对第一抽头420起到固定及定位作用。

在图示的实施例中，第一抽头420具有第一限位面421以及突出于第一限位面421的插接部422，插接部422与第四插孔541对准定位，第四插孔541的形状与插接部422相适配，以限制插接部422在第四插孔541的径向上移动。第一限位面421贴合于第一固定板540的远离第一导流板510的一侧面，以对第一固定板540进行安装定位。插接部422依次插设于第四插孔541和第二插孔511中。

在图示的实施例中，第一固定板540还具有供延伸部440通过的第一缺口542，第一缺口542位于第一固定板540的侧部。

在其中一个实施例中，同步整流模块还包括第二固定板550。第二固定板550位于中心柱110的一端，第二固定板550和中心柱110具有间隔。初级绕组300和第一导流板510分别与第二固定板550机械连接，以使变压器10形成一个稳定的整体。

具体地，第一导流板510固定于第二固定板550。例如，第一导流板510焊接于第二固定板550。在图示的实施例中，第一导流板510的底部设有第二插块512，第二固定板550具有供第二插块512插接的第五插孔551，以便于第一导流板510与第二固定板550之间的安装对位。

具体地，第一固定板540固定于第二固定板550。例如，第一固定板540焊接于第二固定板550。在图示的实施例中，第一固定板540的底部设有第三插块543，第二固定板550具有供第三插块543插接的第六插孔552，以便于第一固定板540与第二固定板550之间的安装对位。

本文中，第一固定板540、第二固定板550及其他的固定板可选为环氧板或不覆铜的PCB(Printed Circuit Board，印制线路板)等绝缘板材。

在其中一个实施例中，变压器10还包括第二导流板560。第二导流板560安装于整流板520的远离中心柱110的一侧。具体地，第二导流板560贴合并焊接于整流板520。第二导流板560沿初级绕组300和次级绕组400的层叠方向(第一轴线11)延伸。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种同步整流模块，其特征在于，包括：

变压器，所述变压器包括磁芯、初级绕组和次级绕组，所述磁芯具有中心柱，所述初级绕组和所述次级绕组交替地套设于所述中心柱，所述次级绕组具有第一抽头和第二抽头；

第一导流板，所述第一导流板与所述第一抽头电气连接；

整流板，所述整流板与所述第二抽头电气连接；

散热片，所述散热片的数量为两个，两个所述散热片位于所述变压器的两侧，所述散热片固定连接于所述整流板。

2.根据权利要求1所述的同步整流模块，其特征在于：所述散热片靠近所述整流板的端部具有第一避让孔，所述第二抽头部分位于所述第一避让孔内。

3.根据权利要求1所述的同步整流模块，其特征在于：所述散热片具有散热齿，所述散热齿位于所述变压器的旁侧，所述散热齿的数量为多个，多个所述散热齿沿所述初级绕组和所述次级绕组的层叠方向依次间隔分布。

4.根据权利要求1所述的同步整流模块，其特征在于：所述散热片和所述整流板的电力电子器件电气连接。

5.根据权利要求1所述的同步整流模块，其特征在于：所述散热片具有第一插块，所述整流板具有供所述第一插块插设的第一插孔。

6.根据权利要求5所述的同步整流模块，其特征在于：所述第一插块的靠近所述整流板的端部具有第一缝隙。

7.根据权利要求1所述的同步整流模块，其特征在于：所述第一抽头和所述第二抽头间隔地位于所述变压器的同一侧，所述第一抽头和所述第二抽头均呈片状、且位于不同的平面；所述第一抽头位于所述变压器的中部，所述第二抽头位于所述变压器的侧部；所述第一抽头垂直于所述初级绕组和所述次级绕组的层叠方向，所述第二抽头平行于所述初级绕组和所述次级绕组的层叠方向。

8.根据权利要求1所述的同步整流模块，其特征在于：所述整流板位于所述第一导流板远离所述中心柱的一侧，所述同步整流模块还包括第一固定板，所述第一固定板位于所述中心柱和所述第一导流板之间，所述第一固定板具有供所述第一抽头穿设的第四插孔。

9.根据权利要求1所述的同步整流模块，其特征在于：所述同步整流模块还包括第二固定板，所述第二固定板位于所述中心柱的一端，所述第二固定板与所述中心柱具有间隔，所述初级绕组和所述第一导流板分别与所述第二固定板机械连接。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的同步整流模块，其特征在于：所述同步整流模块还包括第二导流板，所述第二导流板安装于所述整流板的远离所述中心柱的一侧，所述第二导流板沿所述初级绕组和所述次级绕组的层叠方向延伸。

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