磁芯冷却结构及高压脉冲电源、准分子激光器制造技术

技术编号:36163305 阅读:13 留言:0更新日期:2022-12-31 20:12
本发明专利技术提供了一种磁芯冷却结构及高压脉冲电源、准分子激光器,磁芯冷却结构包括热沉柱、磁芯、绝缘导热件;多个磁芯套装在热沉柱外;相邻两个磁芯之间设置有绝缘导热件,绝缘导热件与热沉柱接触,用于将磁芯产生的热量传导给热沉柱。本发明专利技术利用磁芯之间的绝缘导热件将磁芯叠摞工作时的大量热量快速导出,大幅降低磁芯温度,明显改善现有液冷磁芯的冷却效果,采用了该结构的高压脉冲电源,准分子激光器可应用于更高频率、更大功率的环境。更大功率的环境。更大功率的环境。

【技术实现步骤摘要】
磁芯冷却结构及高压脉冲电源、准分子激光器


[0001]本专利技术涉及冷却
,尤其是涉及一种磁芯冷却结构及具有该结构的其高压脉冲电源、准分子激光器。

技术介绍

[0002]目前,电感或变压器是电源类设备中主要发热元件,其热量主要来源于磁芯的热耗,常规的电感或变压器磁芯采用内部冷却液热自然对流或强迫对流的冷却方式进行冷却,热交换效率低,在高功率使用场合难免有很大局限。
[0003]在准分子激光器中,磁脉冲压缩开关是高压脉冲电源的关键器件,其结构特殊,一般是一个带有密封腔体电感元件,磁芯被包裹在金属壳内,内部装有绝缘冷却液,比如变压器油等特制的液体。这些液体一般通过在金属壳内自然对流和有冷源的金属壳内进行散热,但自然对流热交换效率低,在高功率使用场合难免有很大局限。由于磁脉冲压缩开关内部磁芯为高矩形比磁滞回线的软磁磁芯,一般居里温度较低,比如120℃,如果磁芯的冷却效果不佳,容易出现器件失效的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种磁芯冷却结构及高压脉冲电源、准分子激光器,以解决现有技术中存在的至少一个上述技术问题。
[0005]为解决上述技术问题,本专利技术提供的一种磁芯冷却结构,包括:热沉柱、磁芯、绝缘导热件;
[0006]多个所述磁芯套装在所述热沉柱外;
[0007]相邻两个所述磁芯之间设置有所述绝缘导热件,绝缘导热件与所述热沉柱接触,用于将磁芯产生的热量传导给所述热沉柱。
[0008]进一步地,所述绝缘导热件为由氧化铝、氮化铝或聚酰亚胺等绝缘导热材料制成环形垫片。
[0009]进一步地,所述绝缘导热件为组件,其包括绝缘片和导热片;
[0010]相邻两个所述磁芯之间设置有所述导热片,导热片与所述热沉柱接触,用于将磁芯产生的热量传导给所述热沉柱;所述磁芯和所述导热片之间设置有所述绝缘片。
[0011]进一步地,所述导热片为石墨烯片或者金属片等。
[0012]其中,所述绝缘片由氧化铝、氮化铝或聚酰亚胺等绝缘导热材料制成。
[0013]进一步地,还包括锁紧环,所述锁紧环通过螺纹方式旋套在热沉柱外,或者,锁紧环通过焊接或热装配方式套装在所述热沉柱外,进而实现锁紧环与热沉柱之间的良好导热。
[0014]进一步地,所述导热片套装在所述锁紧环外,通过焊接或热装配方式与锁紧环固定连接(锁紧环作为一个中间热传导件,导热片通过锁紧环与中间的所述热沉柱之间的接触连接);
[0015]或者,所述导热片或绝缘导热件的内侧被夹持在上下两个所述锁紧环之间。
[0016]优选地,导热片或绝缘导热件的内侧伸入到两层锁紧环之间,被两层锁紧环压紧,锁紧环与热沉柱紧固连接,即将导热片很好的将热量传递给锁紧环,进而传导给热沉柱。
[0017]通过锁紧环的设置,紧固了导热片与中间热沉柱之间的连接关系,避免两者之间虚接触,提升了两者间的热传导性能。
[0018]优选地,所述磁芯由磁芯材料带条缠绕而成,相邻两圈的带条之间设置有绝缘层。
[0019]进一步地,位于最上层的所述磁芯顶面上从下向上依次设置有所述绝缘片和所述导热片。
[0020]进一步地,位于最下层的所述磁芯底面下从上向下依次设置有所述绝缘片、所述导热片和绝缘片。
[0021]进一步地,还包括盒体和上盖,所述热沉柱、磁芯、绝缘片和导热片设置在所述盒体内,所述上盖用于封盖住所述盒体开口,上盖中间设置有过孔,所述热沉柱上端自所述过孔伸出。
[0022]优选地,所述上盖与所述热沉柱之间设置有绝缘体。
[0023]以及,热沉柱与盒体之间也设置有绝缘件,避免两者之间电连接。
[0024]进一步地,所述盒体内填充有绝缘冷却液。
[0025]进一步地,还包括用于循环通入冷却液的流道,用于加速所述磁芯的冷却;
[0026]所述流道包括所述热沉柱内竖直设置的第一管路、盒体底板内设置的第二管路和所述盒体侧壁内竖直设置的第三管路;
[0027]多组所述第一管路、第二管路和第三管路在热沉柱的周向上均匀间隔布设,以及多组所述第一管路、第二管路和第三管路依次串联。
[0028]进一步地,所述热沉柱包括主体和端盖,所述主体内竖直间隔有多个所述第一管路,主体顶部或者所述端盖的底部间隔设置有多个第一弧形槽,每个第一弧形槽两端分别与相邻的两个第一管路连接。
[0029]进一步地,所述盒体侧壁顶部或者所述上盖的底部间隔设置有多个第二弧形槽,每个第二弧形槽两端分别与相邻的两个第三管路连接。
[0030]通过上述的第一弧形槽和第二弧形槽实现了多组第一管路、第二管路和第三管路依次串联。其中相邻的两个第一管路可分别作为流道的进液端和出液端与冷却系统连接。
[0031]优选地,包括若干组并联设置的所述流道。
[0032]第二方面,本申请还公开一种高压脉冲电源,其包括磁脉冲压缩开关,所述磁脉冲压缩开关带有上述磁芯冷却结构。
[0033]第三方面,本申请还公开一种带有上述高压脉冲电源的准分子激光器。
[0034]采用上述技术方案,本专利技术具有如下有益效果:
[0035]本专利技术提供的一种磁芯冷却结构,利用磁芯之间的导热片将磁芯叠摞工作时的大量热量快速导出,大范围降低磁芯温度,明显改善现有液冷磁芯的冷却效果,采用了该结构的变压器或电感类设备可应用于更的频率、功率的环境。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1为本专利技术实施例1中磁芯冷却结构第一种实施方式的结构示意图;
[0038]图2为本专利技术实施例1中磁芯冷却结构第二种实施方式的结构示意图;
[0039]图3为本专利技术实施例1中磁芯冷却结构第三种实施方式的结构示意图;
[0040]图4为实施例1中磁性的俯视图;
[0041]图5为本专利技术实施例1中磁芯冷却结构第三种实施方式的结构示意图;
[0042]图6为图2中锁紧环与导热片装配的局部示意图;
[0043]图7为锁紧环与导热片之间热传导的原理图;
[0044]图8为本专利技术实施例2中磁芯冷却结构中流道的结构示意图;
[0045]图9为本专利技术实施例2中盒体和热沉柱的分解示意图;
[0046]图10为实施例2中热沉柱的结构示意图;
[0047]图11为实施例2中主体的俯视图;
[0048]图12为实施例2中筒体的俯视图;
[0049]图13为实施例2中底板内流道结构示意图;
[0050]图14为实施例2中多个管路串联形成流道的原理图。
[0051]附图标记:
[0052]1‑
磁芯;2
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁芯冷却结构,其特征在于,包括:热沉柱(30)、磁芯(1)、绝缘导热件(4);多个所述磁芯(1)套装在所述热沉柱(30)外;相邻两个所述磁芯(1)之间设置有所述绝缘导热件(4),绝缘导热件(4)与所述热沉柱(30)接触,用于将磁芯(1)产生的热量传导给所述热沉柱(30)。2.根据权利要求1所述的磁芯冷却结构,其特征在于,所述绝缘导热件(4)为由氧化铝、氮化铝或聚酰亚胺材料制成环形垫片。3.根据权利要求1所述的磁芯冷却结构,其特征在于,所述绝缘导热件(4)为组件,其包括绝缘片(2)和导热片(3);相邻两个所述磁芯之间设置有所述导热片(3),导热片(3)与所述热沉柱接触,用于将磁芯产生的热量传导给所述热沉柱;所述磁芯和所述导热片(3)之间设置有所述绝缘片(2)。4.根据权利要求3所述的磁芯冷却结构,其特征在于,所述导热片(3)为石墨烯片或者金属垫片。5.根据权利要求1或3所述的磁芯冷却结构,其特征在于,还包括锁紧环(40),所述锁紧环(40)通过螺纹方式旋套在热沉柱(30)外...

【专利技术属性】
技术研发人员:李少华袁钊江锐
申请(专利权)人:北京科益虹源光电技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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