一种环形槽调节高度的预紧力结构制造技术

技术编号:18812555 阅读:7 留言:0更新日期:2018-09-01 10:01
本发明专利技术公开了一种环形槽调节高度的预紧力结构,所述预紧力装置包括了变压器外壳,外壳包括上盖、底座,上盖和底座之间通过弹性件相固定连接;其中,底座向内设有凹槽,长条形压电变压器水平设置于凹槽内,所述长条形压电变压器向下一面贴有热耦合元件,在所述长条形压电变压器的中间点位置设有预紧力施加装置;所述预紧力施加装置包括可调节连杆,上盖上设有连杆孔用于使连杆穿过上盖,在所述连杆孔处,上盖厚度比其余各处薄,且所述连杆与上盖连接处等间距设有环形槽,所述连杆的环形槽卡在连杆孔内。使散热片在不影响压电变压器工作振型的前提下为压电变压器散热,且散热效果好,其结构简单,实现方便。

A pre tightening structure for adjusting height of annular groove

The invention discloses a pre-tightening force structure for adjusting the height of an annular groove. The pre-tightening force device comprises a transformer shell including an upper cover and a base, which are fixed and connected by elastic parts between the upper cover and the base, wherein the base is provided with a groove inward and the long strip piezoelectric transformer is horizontally arranged in the groove. A thermal coupling element is attached to the lower side of the V-shaped piezoelectric transformer, and a pre-tightening force applying device is arranged at the middle point of the long-strip piezoelectric transformer; the pre-tightening force applying device comprises an adjustable connecting rod, and a connecting rod hole is arranged on the upper cover to enable the connecting rod to pass through the upper cover. At the connecting rod hole, the upper cover is thinner than the other parts. The connecting rod and the upper cover are equidistantly arranged with annular grooves, and the annular grooves of the connecting rod are clamped in the connecting rod hole. The heat sink can heat the piezoelectric transformer without affecting the working mode of the piezoelectric transformer, and the heat dissipation effect is good, the structure is simple, and the realization is convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种环形槽调节高度的预紧力结构
本专利技术涉及变压器
,尤其是一种环形槽调节高度的预紧力结构。
技术介绍
压电变压器工作原理是通过逆压电效应将电能转换为机械能,然后通过正压电效应将机械能转换为电能。整个能量传递过程中的损失包含介电损失、压电损失和弹性损失。因为压电变压器工作在共振状态,不同的压电变压器振型不同,即每一点对应的应力、应变不同。电场和电位移也随着结构的不同有很大区别。随着电子科技的发展,高功率、小体积已经成为科技发展的必然趋势,压电陶瓷本身拥有让很多材料无法比拟的潜在高功率密度,是现代电磁变压器小型化的可能替代品,但因为发热量大引起的材料参数的变化,也使得压电变压器工作适合的状态很不稳定,因此其应用局限在低功率密度阶段,严重制约了其在大功率场合的应用,损耗造成的升温使得压电变压器不能满足科技发展的需求。工业中常使用的功率电子器件都考虑到了散热需求,使用散热器件进行散热,保证了功率器件工作的输出功率和稳定性。对于压电变压器,基于同样的考虑,希望通过外部辅助散热可以带来同样理想的效果。然而因为压电变压器本身工作时候的机电特性,散热装置的设计难于普通的静止的功率器件,甚至倍人为是不可能的,所以知道今天,压电变压器仍然没有配套的散热装置。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术存在的缺点,提供了带有预紧力施加装置的长条形压电变压器,使散热片在不影响压电变压器工作振型的前提下为压电变压器散热,且散热效果好,其结构简单,实现方便。为解决以上技术问题,本专利技术所述的一种环形槽调节高度的预紧力结构,所述预紧力装置包括了变压器外壳,外壳包括上盖、底座,上盖和底座之间通过弹性件相固定连接;其中,底座向内设有凹槽,长条形压电变压器水平设置于凹槽内,所述长条形压电变压器向下一面贴有热耦合元件,在所述长条形压电变压器的中间点位置设有预紧力施加装置;所述预紧力施加装置包括可调节连杆,上盖上设有连杆孔用于使连杆穿过上盖,在所述连杆孔处,上盖厚度比其余各处薄,且所述连杆与上盖连接处等间距设有环形槽,所述连杆的环形槽卡在连杆孔内,在所述连杆上设有弹簧,所述弹簧一端抵住上盖,另一端与压电变压器相连。进一步的,所述连杆长度略长于所述弹性件。进一步的,所述弹性件为弹簧或者橡胶。作为一种优选,所述热耦合元件为铜片。作为一种优选,所述热耦合元件与变压器底座之间设有导热绝缘硅脂垫。本专利技术有益效果在于:与现有技术相比,本专利技术通过一种带弹簧的预紧力施加装置将散热片与压电变压器工作振型位移为0的位置紧密连接,使散热片在不影响压电变压器工作振型的前提下为压电变压器散热,且散热效果好,其结构简单,实现方便。预紧力施加装置包括可调节连杆,上盖上设有连杆孔用于使连杆穿过上盖,在连杆孔处,上盖厚度比其余各处薄,且连杆与上盖连接处等间距设有环形槽,连杆的环形槽卡在连杆孔内。在不同预紧力要求下,通过向下按压上盖就能够使预紧力可以调节,适合不同散热要求下使用压电变压器,扩展了其使用范围。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步阐述:普通的功率芯片内芯直接固定在外壳上,然而对于压电变压器而言,完全的然而对于压电变压器而言,完全的固定相当于试图停止压电变压器的工作,将会对其传递的功率和效率产生极大的影响。为了保证压电变压器工作时候充分自由的状态,固定点选择在工作振型位移为0的点,尽量以点的形式来固定,这样可以减少对压电变压器振动的约束,这是压电变压器固定被普遍认可和接受的方法。为了实现将热很好的传递出去同时不吸收压电变压器工作时候的振动能量,和压电变压器直接接触的热耦合元件即导热物质,需要具备导热性能好,品质因数高的特性。有些液体(如硅油)的导热性能良好,但因阻尼太大,我们不予考虑。因长条形压电变压器宽度何厚度方向的尺寸相对于长度方向很小,因此纵向振型压电变压器,宽度何厚度方向的振动相对于长度方形可以忽略不计,只需要考虑长度方向的位移情况,来确定位移最小点。而振动在长度方向上的位移曲线相当于正弦曲线,其中心处的位移为零。此处将被用来作为固定点施加预应力。为了导出压电变压器工作时产生的热量,利用热传递原理通过导热材料即热耦合元件将热量传递出去。具体设计为:同时将预紧例施加在压电变压器另一主表面共振是位移最小的点,对于纵向共振一阶振型来说,是压电变压器的中心位置,实现压电变压器何热耦合元件的良好接触,通过热传递降低压电变压器工作时的温度,达到提高传递功率的目的。为了实现与外界的绝缘同时将热量传递出去,压电变压器和热耦合元件放置在导热绝缘硅脂垫上,实现和外壳的绝缘。共振情况下,压电变压器主表面和热耦合元件主表面接触面摩擦产生热量,因此制作的热耦合元件表面必须尽量光滑。现有工艺制作的压电变压器电极表面粗糙度Ra<=O.2微米,压电变压器主表面平面度误差<=O.3微米,为了尽量减少接触带来的影响,和压电变压器地电极主表面直接接触的热耦合元件主表面粗糙度Ra<=O.2微米,满足以上条件,摩擦产生热量相对于热耦合元件辅助压电变压器散去的热量小很多。若热耦合元件导电,压电变压器输入和输出地电极如为同一电极,可采用一整块热耦合元件;压电变压器输入和输出地电极若不为同一电极,要采用二块热耦合元件对输入输出部分分别散热。如图为应用于输入地电极和输出地电极不为同一电极长条形压电变压器振动模式的散热方法具体实施方案透视图和E向剖面图;此压电变压器为输入输出部分为不同的地电极,各个标号意义如下:l为上盖,2为底座,3为弹性件,4为可调节连杆,5为环形槽。从将铜片嵌入到硅脂垫的设计,还可以使铜片处在相对固定的位置,同时保证了和外壳的安全绝缘。为了压电变压器地电极主表面和散热片主表面稳定紧密接触,同时将压电变压器固定住,需在压电变压器另一主表面施加一定的预紧力,预紧力施加介质可以为圆柱或者长方体,一般直径或最长的边长小于最长尺寸的1/10。如果预紧力施加介质主表面中最长的边不小于压电变压器中间的绝缘缝隙,和压电变压器主表面接触的预紧力施加介质必须为非导电体;如果预紧力施加介质主表面最长的边小于变压器中间的绝缘缝隙,预紧力施加介质可以为非导电材料或导电材料,在此处我们建议使用非导电材料,因导电材料会降低输入输出部分的绝缘特性。具体的说,本专利技术提供的一种环形槽调节高度的预紧力结构,所述预紧力装置包括了变压器外壳,外壳包括上盖、底座,上盖和底座之间通过弹性件相固定连接;其中,底座向内设有凹槽,长条形压电变压器水平设置于凹槽内,所述长条形压电变压器向下一面贴有热耦合元件,在所述长条形压电变压器的中间点位置设有预紧力施加装置;所述预紧力施加装置包括可调节连杆,上盖上设有连杆孔用于使连杆穿过上盖,在所述连杆孔处,上盖厚度比其余各处薄,且所述连杆与上盖连接处等间距设有环形槽,所述连杆的环形槽卡在连杆孔内,在所述连杆上设有弹簧,所述弹簧一端抵住上盖,另一端与压电变压器相连。在不同预紧力要求下,通过向下按压上盖就能够使预紧力可以调节,适合不同散热要求下使用压电变压器,扩展了其使用范围。所述连杆长度略长于所述弹性件,所述弹性件为弹簧或者橡胶。作为一种优选,所述热耦合元件为铜片。作为一种优选,所述热耦合元件与变压器底座之间设有导热绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环形槽调节高度的预紧力结构,其特征在于,所述预紧力结构包括了变压器外壳,外壳包括上盖、底座,上盖和底座之间通过弹性件相固定连接;其中,底座向内设有凹槽,长条形压电变压器水平设置于凹槽内,所述长条形压电变压器向下一面贴有热耦合元件,在所述长条形压电变压器的中间点位置设有预紧力施加装置;所述预紧力施加装置包括可调节连杆,上盖上设有连杆孔用于使连杆穿过上盖,在所述连杆孔处,上盖厚度比其余各处薄,且所述连杆与上盖连接处等间距设有环形槽,所述连杆的环形槽卡在连杆孔内;在所述连杆上设有弹簧,所述弹簧一端抵住上盖,另一端与压电变压器相连。

【技术特征摘要】
1.一种环形槽调节高度的预紧力结构,其特征在于,所述预紧力结构包括了变压器外壳,外壳包括上盖、底座,上盖和底座之间通过弹性件相固定连接;其中,底座向内设有凹槽,长条形压电变压器水平设置于凹槽内,所述长条形压电变压器向下一面贴有热耦合元件,在所述长条形压电变压器的中间点位置设有预紧力施加装置;所述预紧力施加装置包括可调节连杆,上盖上设有连杆孔用于使连杆穿过上盖,在所述连杆孔处,上盖厚度比其余各处薄,且所述连杆与上盖连接处等间距设有环形槽,所述连杆的环形槽卡在连杆孔内;在所...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖青梅
申请(专利权)人:南京溧水得瑞微型电机厂
类型:发明
国别省市:江苏,32

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