ES2212021T3 - Instalacion para la disipacion de calor de nucleos ferriticos de componentes inductivos. - Google Patents

Abstract

PARA LA DISIPACION DEL CALOR DE NUCLEOS (2) DE MATERIAL FERROMAGNETICO PARA COMPONENTES INDUCTIVOS, SE HA PREVISTO MONTAR EN EL NUCLEO (2) UNA CAPA (4) CONDUCTORA DEL CALOR Y DE LA ELECTRICIDAD CON UN ACOPLAMIENTO TERMICO A UN DISIPADOR DE CALOR (3).

Description

Instalación para la disipación de calor de núcleos ferríticos de componentes inductivos.

Instalación para la disipación de calor de núcleos ferríticos de componentes inductivos.

La presente invención se refiere a una instalación para la disipación de calor de núcleos de material magnético para componentes inductivos con una capa de material conductor eléctrico y térmico, a través de la cual se puede acoplar el núcleo térmicamente a un sumidero de calor (3), según el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente.

Se conoce por el documento EP 0 532 360 A1 prever en la región de un núcleo magnético y de arrollamientos de un transformador un medio conductor de electricidad, que forma una limitación, en la que se concentra flujo magnético que procede del núcleo magnético y de los arrollamientos. De esta manera, se pueden reducir o controlar las inductividades de dispersión de transformadores. El medio conductor de electricidad se puede aplicar, por ejemplo, en forma de una capa metálica sobre un núcleo magnético, donde la capa metálica está ranurada para evitar un cortocircuito eléctrico.

Se conoce por el documento US 2 770 785 A un componente electromagnético con un núcleo apilado de chapas de acero, en el que para la disipación mejorada de calor en la pila del núcleo de chapas de acero están contenidas chapas conductoras de calor como capas intermedias.

Se conoce por el documento US 3 179 908 A un componente electromagnético con un núcleo anular, en el que para la disipación mejorada del calor sobre el núcleo están previstas bandas conductoras de calor debajo del arrollamiento.

Se conoce por IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 36, Nº 09B, Septiembre de 1993, páginas 325 - 326 un componente electromagnético, en el que el núcleo magnético presenta capas intermedias conductoras de calor y en el que por debajo y por encima del arrollamiento están previstas láminas de cobre finas.

Se conoce por el documento US 3 710 187 A un núcleo electromagnético, que presenta una capa sinterizada de un óxido metálico sobre la superficie para la supresión de chispas.

La presente invención tiene el cometido de configurar un componente del tipo mencionado anteriormente de tal forma que se garantiza la disipación de calor de núcleos ferromagnéticos de componentes inductivos.

Este cometido se soluciona en una instalación del tipo mencionado al principio según la invención de acuerdo con las medidas de la reivindicación 1 de la patente.

Los desarrollos de la invención son objeto de reivindicaciones dependientes.

A continuación se explica la invención con la ayuda de ejemplos de realización según las figuras del dibujo. En este caso:

La figura 1 muestra una representación de principio de un componente según la invención con una instalación para la disipación de calor; y

La figura 2 muestra una representación en perspectiva de un núcleo de material ferromagnético con una capa conductora de calor adecuada para la disipación de calor.

Según la figura 1, se forman un elemento inductivo, en principio, a través de un núcleo 2 de material ferromagnético -en general un núcleo ferrítico- así como un arrollamiento 1 previsto sobre éste.

Para la disipación de calor, según la invención, sobre el núcleo ferrítico 2 está prevista una capa 4 de material conductor eléctrico y térmico, que está acoplado a un sumidero de calor en forma de un cuerpo de refrigeración 3. El flujo de calor está indicado de forma esquemática a través de líneas de flechas 5.

Para impedir la inducción de corrientes eléctricas en la capa 4 conductora eléctrica y térmica, ésta está provista con interrupciones, de manera que no se pueden formar vías de corriente eléctrica cerradas. Tales interrupciones no se representan en la figura 1, pero se deducen a partir de la forma de realización que se explica todavía a continuación según la figura 2.

Las capas conductoras eléctricas y térmicas del tipo explicado anteriormente pueden ser aplicadas, por ejemplo, galvánicamente sobre el núcleo ferrítico, aplicando en primer lugar especialmente de forma química-galvánica una capa fina de algunas \mum de espesor y llevando a cabo a continuación un espesamiento eléctrico-galvánico de la capa. Para la separación de las capas sobre materiales ferríticos se adaptan las propiedades químicas de los baños de solución, especialmente el valor pH, al material. El objetivo es en este caso que no se perjudiquen las propiedades electromagnéticas y mecánicas del material ferrítico.

Como ya se ha explicado anteriormente, para evitar la inducción de corrientes eléctricas están previstas interrupciones en la capa conductora eléctrica y térmica, que pueden ser fabricadas, por ejemplo, a través de rectificación de las superficies polares de núcleos ferríticos, a través de impresión con máscaras resistentes al decapado químico y decapado siguiente o a través de corte con láser. Tales núcleos parcialmente recubiertos poseen la ventaja de que se consiguen resistencias de transición eléctricas y térmicas reducidas entre el componente y la capa.

Por medio de tales capas se puede realizar un acoplamiento térmico óptimo, por ejemplo a través de estañado, a sumideros de calor, como por ejemplo el cuerpo de refrigeración 3 según la figura 1. En este caso es decisiva la conductividad muy elevada de metales, por ejemplo de cobre o plata, frente a los materiales ferríticos. Se pueden conseguir diferencias de la conductividad térmica en torno a un factor de 100. La capa conductora eléctrica y térmica 4 representa aproximadamente un isotermo, de manera que el gradiente de temperatura en el interior del núcleo en la dirección de la superficie del núcleo es mayor que en el caso de un núcleo no recubierto. Por lo tanto, el flujo de calor se realiza esencialmente a lo largo de la capa conductora eléctrica y térmica en la dirección del cuerpo de refrigeración en lugar de a través del material ferrítico mal conductor de calor en el caso de un núcleo no recubierto.

En la figura 2 se representa una forma de realización de una capa conductora eléctrica y térmica interrumpida de acuerdo con la capa 4 según la figura 1, para un núcleo ferrítico E, en el que sobre regiones predeterminadas de la superficie está prevista una capa conductora térmica y eléctrica.

Claims (5)

1. Instalación para la disipación de calor de un núcleo ferrítico (2; 10) para componentes inductivos con una capa (4; 11) de material conductor eléctrico y térmico, a través de la cual se puede acoplar el núcleo ferrítico (2; 10) térmicamente a un cuerpo de refrigeración (3), caracterizada porque la capa (4; 11) de material conductor eléctrico y térmico está aplicada por medio de recubrimiento galvánico directamente sobre el núcleo ferrítico (2; 10).

2. Instalación según la reivindicación 1, en la que la capa conductora eléctrica y térmica (4; 11) es una capa metálica con interrupciones para evitar una inducción de corrientes eléctricas en vías cerradas conductoras de electricidad.

3. Instalación según la reivindicación 2, en la que la capa metálica (4; 11) es una capa de cobre.

4. Instalación según la reivindicación 2, en la que la capa metálica (4; 11) es una capa de plata.

5. Instalación según una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el cuerpo de refrigeración (3) está estañado con una capa (4; 11) de material conductor eléctrico y térmico.