磁性组件及电源模块制造技术

本发明专利技术提供一种磁性组件及电源模块，该磁性组件包括第一散热结构、沿横向方向延伸的磁芯和绕设在磁芯上的绕组结构，该绕组结构至少包括沿横向方向相邻设置的第一绕组包和第二绕组包，第一绕组包与第二绕组包之间具有间隙，至少部分第一散热结构设置在间隙内，第一散热结构与第一绕组包、第二绕组包和磁芯热接触。第一散热结构能够同时帮助磁芯、第一绕组包和第二绕组包沿竖向方向和纵向方向散热，缩短了散热路径，减小了热阻，提高磁性组件的散热效果，解决了现有大功率磁性组件散热效果差、尤其是磁芯散热差的问题。

Magnetic components and power modules

【技术实现步骤摘要】
磁性组件及电源模块
本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种磁性组件及电源模块。
技术介绍
随着开关电源技术的不断发展和各种新能源发电、用电设备的持续开发，大功率的电源模块已成为明显的发展与需求方向。为了减小电源模块的体积，提高功率密度和节约成本等，电源模块中的磁性组件也需要有明显的改进，以承担更大的功率。但更大的功率，如11kW的变压器，解决散热问题将是很大的挑战。目前，现有的磁性组件如变压器和电感主要包括磁芯和绕组，变压器或电感内部产生的热主要来自磁芯和绕组的发热。图1示出了一种现有的变压器结构，参见图1，该磁性组件10包括磁芯11，套设在磁芯11上的骨架，以及绕设在骨架上的绕组结构12，通常绕组结构12包括多层绕组，以两层绕组构成的绕组结构12为例，从磁芯11散发出的热需要依次经过磁芯与绕线骨架间的间隙、绕线骨架、第一层绕组、第一层绕组与第二层绕组间的绝缘胶带、第二层绕组、绝缘胶带等再传给外部；另一条传热路径是沿着线包的纵向传热，经历较长的距离。现有大功率磁性组件由于导热路径的热阻较大或路径较长，其散热效果不好，尤其是被线包包裹的磁芯，其散热更差。
技术实现思路
本专利技术提供一种磁性组件及电源模块，以解决现有大功率磁性组件散热效果不好的问题。本专利技术提供一种磁性组件，包括：第一散热结构、沿横向方向延伸的磁芯和绕设在所述磁芯上的绕组结构；所述绕组结构至少包括沿所述横向方向相邻设置的第一绕组包和第二绕组包，所述第一绕组包与所述第二绕组包之间具有间隙，至少部分所述第一散热结构设置在所述间隙内，所述第一散热结构与所述第一绕组包、所述第二绕组包和所述磁芯热接触。在本专利技术的具体实施方式中，所述第一散热结构包括导热部，所述导热部沿着竖向方向从所述磁芯的顶端延伸到所述磁芯的底端，所述导热部包覆至少部分所述磁芯。在本专利技术的具体实施方式中，所述第一散热结构还包括与所述导热部相连的延伸部，所述延伸部沿着所述横向方向延伸，且所述延伸部与所述第一绕组包和/或所述第二绕组包的至少部分外表面热接触。在本专利技术的具体实施方式中，所述第一散热结构包括导热系数大于或等于100W/m.K的金属材料。在本专利技术的具体实施方式中，所述第一散热结构包括导热系数大于或等于20W/m.K的非金属材料。在本专利技术的具体实施方式中，所述第一散热结构与所述第一绕组包、所述第二绕组包、所述磁芯之间通过第一导热胶热接触。在本专利技术的具体实施方式中，所述磁芯包括两个U形磁芯结构，两个所述U形磁芯结构扣合在一起形成闭合磁路。在本专利技术的具体实施方式中，还包括两个呈U或L形的第二散热结构，其中一个所述第二散热结构沿着所述横向方向插设在所述磁芯和所述第一绕组包之间，另外一个所述第二散热结构沿着所述横向方向插设在所述磁芯和所述第二绕组包之间。在本专利技术的具体实施方式中，还包括两个呈T形或L形的第二散热结构，所述磁芯包括沿着竖向方向堆叠设置的第一子磁芯和第二子磁芯；其中一个所述第二散热结构沿着所述横向方向从所述磁芯的第一侧插入所述第一子磁芯和所述第二子磁芯之间，另外一个所述第二散热结构沿着所述横向方向从所述磁芯的第二侧插入所述第一子磁芯和所述第二子磁芯之间，所述磁芯的第一侧和第二侧相对设置。在本专利技术的具体实施方式中，所述第二散热结构通过第二导热胶与所述磁芯的表面热接触。在本专利技术的具体实施方式中，所述第二散热结构包括导热系数大于或等于100W/m.K的金属材料。在本专利技术的具体实施方式中，所述第二散热结构包括导热系数大于或等于20W/m.K的非金属材料。在本专利技术的具体实施方式中，所述磁性组件还包括套设在所述磁芯外周上的绕线骨架，所述绕组结构绕设在所述绕线骨架上。在本专利技术的具体实施方式中，所述绕线骨架为一体结构，所述第一绕组包和所述第二绕组包均绕设在所述绕线骨架上，且所述绕线骨架在与所述间隙相对应的位置具有镂空结构；或者，所述绕线骨架包括分离的第一绕线骨架结构和第二绕线骨架结构，所述第一绕组包绕设在所述第一绕线骨架结构上，所述第二绕组包绕设在所述第二绕线骨架结构上，所述第一绕线骨架结构和所述第二绕线骨架结构之间具有一段距离，且所述第一绕线骨架结构和所述第二绕线骨架结构的相对面均具有镂空结构。本专利技术还提供一种磁性组件，包括沿横向方向延伸的磁芯和绕设在所述磁芯上的绕组结构，所述磁芯包括沿着竖向方向堆叠设置的第一子磁芯和第二子磁芯；还包括呈T形或L形的第二散热结构，其中所述第二散热结构沿着所述横向方向插入所述第一子磁芯和所述第二子磁芯之间。本专利技术还提供一种电源模块，包括塑胶盖板、金属外壳以及上述任一所述的磁性组件，所述金属外壳与所述塑胶盖板围成容纳腔，所述磁性组件设置在所述容纳腔内。在本专利技术的具体实施方式中，所述容纳腔内填充有第三导热胶，所述第三导热胶至少包覆部分所述磁性组件。在本专利技术的具体实施方式中，所述金属外壳的外侧或所述金属外壳的内部设置有散热导管，所述散热导管中具有冷媒，所述磁性组件产生的热通过所述第三导热胶及所述金属外壳传递至所述散热导管里的所述冷媒。在本专利技术的具体实施方式中，所述金属外壳的外侧设置有散热金属齿，所述磁性组件产生的热通过所述第三导热胶及所述金属外壳传递至所述散热金属齿。在本专利技术的具体实施方式中，所述电源模块为车载充电器。本专利技术还提供一种电源模块，包括沿横向方向延伸的磁芯和绕设在所述磁芯上的绕组结构，所述磁芯包括沿着竖向方向堆叠设置的第一子磁芯和第二子磁芯；还包括呈T形或L形的第二散热结构，其中所述第二散热结构沿着所述横向方向插入所述第一子磁芯和所述第二子磁芯之间。本专利技术提供的磁性组件及电源模块，该磁性组件通过包括第一散热结构、沿横向方向延伸的磁芯和绕设在磁芯上的绕组结构，并使该绕组结构至少包括沿横向方向相邻设置的第一绕组包和第二绕组包，第一绕组包与第二绕组包之间具有间隙，至少部分第一散热结构设置在间隙内，第一散热结构与第一绕组包、第二绕组包和磁芯热接触。使得第一散热结构能够同时帮助磁芯、第一绕组包和第二绕组包沿竖向方向和纵向方向散热，缩短了散热路径，减小了热阻，提高磁芯磁性组件的散热效果，解决了现有大功率磁性组件散热效果不好的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有的一种磁性组件的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的一种磁性组件的拆分结构示意图；图3是本专利技术实施例一提供的一种磁性组件的整体组装图；图4是本专利技术实施例一提供的一种磁性组件的剖面示意图；图5是本专利技术实施例一提供的一种磁性组件的应用电路图；图6是本专利技术实施例三提供的一种磁性组件的拆分结构示意图；图7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性组件，其特征在于，包括：第一散热结构、沿横向方向延伸的磁芯和绕设在所述磁芯上的绕组结构；/n所述绕组结构至少包括沿所述横向方向相邻设置的第一绕组包和第二绕组包，所述第一绕组包与所述第二绕组包之间具有间隙，至少部分所述第一散热结构设置在所述间隙内，所述第一散热结构与所述第一绕组包、所述第二绕组包和所述磁芯热接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁性组件，其特征在于，包括：第一散热结构、沿横向方向延伸的磁芯和绕设在所述磁芯上的绕组结构；
所述绕组结构至少包括沿所述横向方向相邻设置的第一绕组包和第二绕组包，所述第一绕组包与所述第二绕组包之间具有间隙，至少部分所述第一散热结构设置在所述间隙内，所述第一散热结构与所述第一绕组包、所述第二绕组包和所述磁芯热接触。


2.根据权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，所述第一散热结构包括导热部，所述导热部沿着竖向方向从所述磁芯的顶端延伸到所述磁芯的底端，所述导热部包覆至少部分所述磁芯。


3.根据权利要求2所述的磁性组件，其特征在于，所述第一散热结构还包括与所述导热部相连的延伸部，所述延伸部沿着所述横向方向延伸，且所述延伸部与所述第一绕组包和/或所述第二绕组包的至少部分外表面热接触。


4.根据权利要求1-3任一所述的磁性组件，其特征在于，所述第一散热结构包括导热系数大于或等于100W/m.K的金属材料。


5.根据权利要求1-3任一所述的磁性组件，其特征在于，所述第一散热结构包括导热系数大于或等于20W/m.K的非金属材料。


6.根据权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，所述第一散热结构与所述第一绕组包、所述第二绕组包、所述磁芯之间通过第一导热胶热接触。


7.根据权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，所述磁芯包括两个U形磁芯结构，两个所述U形磁芯结构扣合在一起形成闭合磁路。


8.根据权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，还包括两个呈U或L形的第二散热结构，其中一个所述第二散热结构沿着所述横向方向插设在所述磁芯和所述第一绕组包之间，另外一个所述第二散热结构沿着所述横向方向插设在所述磁芯和所述第二绕组包之间。


9.根据权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，还包括两个呈T形或L形的第二散热结构，所述磁芯包括沿着竖向方向堆叠设置的第一子磁芯和第二子磁芯；
其中一个所述第二散热结构沿着所述横向方向从所述磁芯的第一侧插入所述第一子磁芯和所述第二子磁芯之间，另外一个所述第二散热结构沿着所述横向方向从所述磁芯的第二侧插入所述第一子磁芯和所述第二子磁芯之间，所述磁芯的第一侧和第二侧相对设置。


10.根据权利要求8或9所述的磁性组件，其特征在于，所述第二散热结构通过第二导热胶与所述磁芯的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘诗威，常磊，杨海军，卢增艺，章进法，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31