一种高效散热的变压器、电感器制造技术

本发明专利技术公开了一种高效散热变压器，包括磁芯、线圈和陶瓷绕线架；所述磁芯包括磁芯中柱和磁芯边柱；所述陶瓷绕线架包括线圈限位结构和套筒结构；所述线圈限位结构分设于所述线圈两侧、与所述磁芯边柱相适配，所述套筒结构连接所述线圈限位结构、套设于所述磁芯中柱外部，且套筒结构与磁芯中柱之间灌注有导热胶层。本发明专利技术还公开了一种高效散热电感器，包括如上所述高效散热变压器的磁芯和陶瓷绕线架以及电感线圈，且所述电感线圈设置于所述线圈限位结构之间、缠绕于所述套筒结构外部。本发明专利技术提供了一种高效散热变压器、电感器，采用多种散热的方式有效的散发出变压器、电感器运行过程中所产生的热量，在限定的体积内具有高效的散热性能。

A Transformer and Inductor with High Efficiency of Heat Dissipation

【技术实现步骤摘要】
一种高效散热的变压器、电感器
本专利技术属于变压器、电感器
，具体涉及一种高效散热变压器、电感器。
技术介绍
变压器一般由磁芯、线圈和绕线架组成，为保证绕线架电绝缘性，避免绕线架对变压器磁导性能的影响，绕线架的材料一般采用不导电的塑胶材质，塑胶材质虽然具有良好的电绝缘性和非导磁性能，但塑胶的导热系数很低（一般低于0.3W/m•K)，由于塑胶的导热系数太低，往往造成变压器内部的热量导出困难，使变压器长时间工作时温升过高、性能下降的现象。电感器是一种与变压器组成相同的电子元件，其与变压器的主要区别为：变压器的线圈一般包括两个绕组，而电感器的线圈只有一个绕组，所以，电感器的制备和电气性能要求与变压器类似。在现有的技术中，为了达到变压器温升的指标，加快变压器线圈内部热量的导出，使变压器本体温升降低，及满足各项电气技术指标的需求，往往采用增大绕线架尺寸的方式来实现，绕线架尺寸的增大虽然可以有效的加大磁芯横截面积值（Ae值）和绕组导线横截面积（S），但同时也增加了变压器的本体体积和变压器整体的重量，增加了变压器的制造生产成本和加工难度。在现有的技术中，变压器通常应用于受限制的体积内，因此通过增大绕线架尺寸来满足变压器性能指标的方式仍存在明显的不足和缺陷。
技术实现思路
为了解决所述现有技术的不足，本专利技术提供了一种高效散热变压器、电感器，采用多种散热的方式有效的散发出变压器、电感器运行过程中所产生的热量，在限定的体积内具有高效的散热性能。本专利技术所要达到的技术效果通过以下方案实现：本专利技术中的高效散热变压器，包括磁芯、线圈和陶瓷绕线架；所述磁芯包括磁芯中柱和磁芯边柱；所述陶瓷绕线架包括线圈限位结构和套筒结构；所述线圈限位结构分设于所述线圈两侧、与所述磁芯边柱相适配，所述套筒结构连接所述线圈限位结构、套设于所述磁芯中柱外部，且套筒结构与磁芯中柱之间灌注有导热胶层。进一步地，所述导热胶层为环氧树脂导热胶层，厚度为0.5-3mm。进一步地，所述陶瓷绕线架上设有气隙孔，所述气隙孔的直径为50-100μm。进一步地，所述陶瓷绕线架内部设有散热管道，所述散热管道为与外部相通的通风散热管道或管道内灌注有导热胶的导热胶散热管道。进一步地，所述陶瓷绕线架内部镶嵌有散热铝箔条，所述散热铝箔条均匀的分布于所述线圈限位结构和套筒结构上。进一步地，所述陶瓷绕线架上不与磁芯和线圈直接接触或邻近的部分设置有散热鳍片；所述陶瓷绕线架上与磁芯和线圈直接接触或邻近的部分均涂覆有散热涂层。进一步地，所述陶瓷绕线架为95%氧化铝陶瓷绕线架、SiO2/MgO陶瓷绕线架、氮化铝陶瓷绕线架、碳化硅陶瓷绕线架或氮化硅陶瓷绕线架。进一步地，所述磁芯为EE型、EI型、ER型、PQ型、POT型或EF型磁芯，且磁芯表面涂覆有石墨烯散热涂层。进一步地，所述线圈包括初级线圈和次级线圈，所述初级线圈和次级线圈同轴、层叠的设于所述套筒结构上、所述线圈限位结构之间。一种高效散热电感器，包括如上所述高效散热变压器的磁芯和陶瓷绕线架以及电感线圈，且所述电感线圈设置于所述线圈限位结构之间、缠绕于所述套筒结构外部。本专利技术的高效散热变压器、电感器具有以下优点：1、本专利技术的高效散热变压器、电感器采用陶瓷材料作为绕线架，相比塑料材质的绕线架而言，陶瓷材料具有较高的导热系数（2.5W/m•K-320W/m•K），均大于塑胶的导热系数数倍、数十倍甚至近百倍以上。2、本专利技术的陶瓷绕线架套筒结构部分与磁芯中柱间灌注有导热胶层，变压器或电感器内部的热量通过陶瓷绕线架快速导出后，再通过环氧树脂导热胶层传导到磁芯上，从而加快变压器、电感器的散热速度；而且导热胶层具有一定的密封性和粘贴性，可有效的提升变压器、电感器整体的稳定性。3、本专利技术的陶瓷绕线架上设有气隙孔，可有效的提升变压器、电感器内腔的通风性能，从而提高变压器的散热性能；陶瓷绕线架内部设有散热管道或散热铝箔条，可进一步有效的提升陶瓷绕线架的散热性能，从而提高变压器、电感器整体的散热性能；且陶瓷绕线架上不与磁芯和线圈直接接触或邻近的部分设置有散热鳍片，可有效的提高陶瓷绕线架与外部空气的接触面积，在限定的体积内增大陶瓷绕线架的散热面积，从而进一步的提高变压器、电感器整体的散热性能。4、本专利技术的陶瓷绕线架上与磁芯和线圈直接接触或邻近的部分均涂覆有散热涂层，可有效加快变压器、电感器内部热量的发散，提高变压器、电感器的散热性能；且磁芯表面亦涂覆有石墨烯散热涂层，可进一步有效的加快变压器、电感器内部热量的发散，提高变压器、电感器整体的散热性能。附图说明图1为本专利技术中高效散热变压器的整体结构示意图；图2为本专利技术中高效散热变压器的剖面结构示意图；图3为本专利技术中高效散热电感器的整体结构示意图；图4为本专利技术中高效散热电感器的剖面结构示意图。附图标记说明如下：100、磁芯；110、磁芯中柱；120、磁芯边柱；200、线圈；210、初级线圈；220、次级线圈；230、电感线圈；300、陶瓷绕线架；310、套筒结构；320、线圈限位结构；400、导热胶层。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的说明。实施例1本专利技术的实施例中的高效散热变压器如附图1、2所示，包括磁芯100、线圈200和陶瓷绕线架300。磁芯包括磁芯中柱110和磁芯边柱120，为EE型、EI型、ER型、PQ型、POT型或EF型磁芯。线圈包括初级线圈210和次级线圈220，初级线圈和次级线圈同轴、层叠的设于套筒结构上、线圈限位结构之间。陶瓷绕线架为95%氧化铝陶瓷绕线架、SiO2/MgO陶瓷绕线架、氮化铝陶瓷绕线架、碳化硅陶瓷绕线架或氮化硅陶瓷绕线架。陶瓷绕线架包括线圈限位结构320和套筒结构310，线圈限位结构分设于线圈两侧、与磁芯边柱相适配，套筒结构连接线圈限位结构、套设于磁芯中柱外部，且套筒结构与磁芯中柱之间灌注有导热胶层400，为保证变压器的热传导性能，优选地，导热胶层为环氧树脂导热胶层，厚度为0.5-3mm。针对通气散热方面，陶瓷绕线架上设有气隙孔（图中未标示），优选地，气隙孔的直径为50-100μm；且陶瓷绕线架上不与磁芯和线圈直接接触或邻近的部分设置有散热鳍片（图中未标示）。针对传导散热方面，陶瓷绕线架内部设有散热管道（图中未标示），散热管道为与外部相通的通风散热管道或管道内灌注有导热胶的导热胶散热管道。陶瓷绕线架上与磁芯和线圈直接接触或邻近的部分均涂覆有散热涂层，磁芯表面涂覆有石墨烯散热涂层。实施例2本专利技术的实施例中的高效散热变压器如附图1、2所示，包括磁芯100、线圈200和陶瓷绕线架300。磁芯包括磁芯中柱110和磁芯边柱120，为EE型、EI型、ER型、PQ型、POT型或EF型磁芯。线圈包括初级线圈210和次级线圈220，初级线圈和次级线圈同轴、层叠的设于套筒结构上、线圈限位结构之间。陶瓷绕线架为95%氧化铝陶瓷绕线架、SiO2/MgO陶瓷绕线架、氮化铝陶瓷绕线架、碳化硅陶瓷绕线架或氮化硅陶瓷绕线架。陶瓷绕线架包括线圈限位结构320和套筒结构310，线圈限位结构分设于线圈两侧、与磁芯边柱相适配，套筒结构连接线圈限位结构、套设于磁芯中柱外部，且套筒结构与磁芯中柱之间灌注有导热胶层400，为保证变压器的热传导性能，优选地，导热胶层为环氧树脂导热胶层，厚度为0.5-3mm。针对通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效散热变压器，其特征在于：包括磁芯、线圈和陶瓷绕线架；所述磁芯包括磁芯中柱和磁芯边柱；所述陶瓷绕线架包括线圈限位结构和套筒结构；所述线圈限位结构分设于所述线圈两侧、与所述磁芯边柱相适配，所述套筒结构连接所述线圈限位结构、套设于所述磁芯中柱外部，且套筒结构与磁芯中柱之间灌注有导热胶层。

【技术特征摘要】
1.一种高效散热变压器，其特征在于：包括磁芯、线圈和陶瓷绕线架；所述磁芯包括磁芯中柱和磁芯边柱；所述陶瓷绕线架包括线圈限位结构和套筒结构；所述线圈限位结构分设于所述线圈两侧、与所述磁芯边柱相适配，所述套筒结构连接所述线圈限位结构、套设于所述磁芯中柱外部，且套筒结构与磁芯中柱之间灌注有导热胶层。2.如权利要求1所述高效散热变压器，其特征在于：所述导热胶层为环氧树脂导热胶层，厚度为0.5-3mm。3.如权利要求1所述高效散热变压器，其特征在于：所述陶瓷绕线架上设有气隙孔，所述气隙孔的直径为50-100μm。4.如权利要求1所述高效散热变压器，其特征在于：所述陶瓷绕线架内部设有散热管道，所述散热管道为与外部相通的通风散热管道或管道内灌注有导热胶的导热胶散热管道。5.如权利要求1所述高效散热变压器，其特征在于：所述陶瓷绕线架内部镶嵌有散热铝箔条，所述散热铝箔条均匀的分布于所述线圈限位结构和套筒结构上。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：夏代力，谢荣光，
申请(专利权)人：深圳市斯比特电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44