一种灌封电感的散热结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种灌封电感的散热结构，涉及电感散热技术领域，包括线圈、磁芯、陶瓷散热结构和金属外壳；两副磁芯分别设置在所述线圈上沿长度方向的两侧；所述陶瓷散热结构设置在两副磁芯之间，其内侧贴合所述线圈，外侧贴合所述金属外壳；所述金属外壳包围在所述线圈、磁芯和陶瓷散热结构的外部且与所述线圈之间具有空隙，所述金属外壳的内部填充有导热胶。本实用新型专利技术的优点在于：有效降低了电感线圈损耗产生的温升，降低了安规风险，减少了电感体积，提高了电流密度。提高了电流密度。提高了电流密度。

【技术实现步骤摘要】
一种灌封电感的散热结构


[0001]本技术涉及电感散热
，尤其涉及一种灌封电感的散热结构。

技术介绍

[0002]目前，在高功率密度的大功率电源应用中，磁性器件的直流损耗成为其损耗中占比很大的部分。为了有效节省功率电感体积同时又能保证大电流传输，很多功率电感在风冷条件不足的情况下会采用对电感做灌封后再加金属外壳或者散热器的工艺，增加电感的散热面积。目前，电感与金属外壳之间的灌封填充物普遍采用导热胶，导热胶与金属外壳相比导热系数太低，普遍在1～3W/(m.K)或者更低，而铝为237W/(m.K)，铜则为400W/(m.K)，而在实际应用中很多功率电感的线圈部分在闭合磁芯的内部，并且考虑到安规绝缘，线圈不能直接接触散热金属结构件，所以导致线圈到外围的金属外壳和散热器的距离较远，而较远的距离仅靠导热胶对线圈做热传导无法有效降低其温度。
[0003]对于这种情况传统的改善方式有：1)增加金属外壳上散热齿的尺寸或者基板的厚度，但是带来成本上升，并且效果不佳；2)金属外壳内部增加金属材质的导热管或散热条对电感降温，但是安规风险加大；3)对金属外壳做开模加工，让其内部结构紧贴电感线圈，但是这同样有安规风险并且会导致金属外壳的成本急剧上升；4)更换导热系数更好的导热胶，但实测效果不佳，并且导热胶流动性变差带来灌封不充分的风险。所以，灌封电感的温升用传统方式无法有效降低或者成本太高。
[0004]公告号为CN209859769U的专利文献公开了一种氧化铝陶瓷底座电感，包括：氧化铝陶瓷底座、磁芯和扁铜线圈，扁铜线圈与磁芯相插接，且扁铜线圈的两个引脚均贯穿并延伸至磁芯的外侧，磁芯卡接于氧化铝陶瓷底座顶部的卡接槽内，磁芯的尺寸大小与氧化铝陶瓷底座卡接槽的尺寸大小相一致，该电感结构通过氧化铝陶瓷底座进行散热，氧化铝陶瓷底座将磁芯和扁铜线圈整体容纳进去，导致在其外部增加金属外壳后功率电感体积较大。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题在于如何有效降低电感线圈损耗产生的温升，降低安规风险，且减少电感体积。
[0006]本技术是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种灌封电感的散热结构，包括线圈、磁芯、陶瓷散热结构和金属外壳；两副磁芯分别设置在所述线圈上沿长度方向的两侧；所述陶瓷散热结构设置在两副磁芯之间，其内侧贴合所述线圈，外侧贴合所述金属外壳；所述金属外壳包围在所述线圈、磁芯和陶瓷散热结构的外部且与所述线圈之间具有空隙，所述金属外壳的内部填充有导热胶。
[0007]优选地，所述陶瓷散热结构为U型开口结构，其内侧面与所述线圈的三侧分别贴合。
[0008]优选地，所述陶瓷散热结构采用氧化铝陶瓷或氧化铍陶瓷。
[0009]优选地，所述线圈为跑道型扁平结构。
[0010]优选地，所述磁芯采用EE型磁芯。
[0011]优选地，所述金属外壳采用铝、铜或不锈钢材质。
[0012]优选地，所述导热胶采用导热硅胶或聚氨酯胶。
[0013]优选地，所述灌封电感的散热结构还包括引脚，所述线圈的一端穿出所述金属外壳，该端设置有两个引脚。
[0014]优选地，所述灌封电感的散热结构还包括散热器，所述散热器固定连接在所述金属外壳的外侧，所述散热器上设置多个散热齿。
[0015]优选地，所述散热器采用金属或陶瓷材质。
[0016]本技术的优点在于：有效降低了电感线圈损耗产生的温升，降低了安规风险，且利用两副磁芯之间的线圈裸露部分设置陶瓷散热结构，减少了电感体积，提高了电流密度。
附图说明
[0017]图1为本技术实施例灌封电感的散热结构的轴测示意图。
[0018]图2为本技术实施例灌封电感的散热结构的内部结构轴测示意图。
[0019]图3为本技术实施例灌封电感的散热结构的内部结构俯视示意图。
[0020]图4为本技术实施例陶瓷散热结构的轴测示意图。
具体实施方式
[0021]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术的保护范围。
[0022]本技术实施例公开一种灌封电感的散热结构，包括线圈1、磁芯2、陶瓷散热结构3、金属外壳4、散热器5、引脚6。
[0023]如图1至图3所示，线圈1为跑道型扁平结构，磁芯2采用EE型磁芯，两副磁芯2分别设置在线圈1上沿长度方向的两侧；陶瓷散热结构3设置在两副磁芯2之间，其内侧贴合线圈1，外侧贴合金属外壳4；金属外壳4包围在线圈1、磁芯2和陶瓷散热结构3的外部且与线圈1之间具有空隙，金属外壳4的内部填充有导热胶；金属外壳采用铝、铜或不锈钢材质，导热系数高；导热胶采用导热硅胶或聚氨酯胶，导热性好，耐压等级高，附着力好，对铝、铜、不锈钢等材料粘结性好，介电性能优越，耐热性好，一般使用温度范围
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50℃～200℃，应用范围广；散热器5固定连接在金属外壳4的外侧，散热器5上设置多个散热齿；散热器5采用金属或陶瓷材质；线圈1的一端穿出金属外壳4，该端设置有两个引脚6。
[0024]如图4所示，陶瓷散热结构3为U型开口结构，其内侧面与线圈1的三侧分别贴合；陶瓷散热结构3采用氧化铝陶瓷或氧化铍陶瓷。
[0025]陶瓷散热结构3的优势包括：1)其材质导热系数为:氧化铝陶瓷29.3W/(m.K)，氧化铍陶瓷196.8W/(m.K)，导热率高，极大提高了线圈1到金属外壳4之间的热传导能力；2)陶瓷
片的击穿强度在15kV～65kV，允许使用的最高温度达1600℃，能适应高温、高压、高磨损、强腐蚀的恶劣工作环境，满足了安规绝缘和耐温的要求；3)陶瓷片无任何电磁效应，整个陶瓷散热结构3贴在线圈1或者磁芯2上甚至可以闭环包裹而不用担心带来任何电场感应的风险；4)具有超长的寿命，同等情况下陶瓷散热器是金属散热器的几倍或几十倍，提高了设备运行的安全性和稳定性，材料环保无污染；5)具有成本优势，散热效果最好的氮化铝陶瓷片在本实施例中的成本大约和内置同样体积的铝块持平，并且实际测试对比效果，氧化铝陶瓷片和内置同样体积的铝块基本一致。
[0026]以本实施例测试结果来看，使用陶瓷散热结构3加导热胶的组合作为导热介质，对比只用导热胶做导热介质，电感整体温度会降低10℃。
[0027]以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灌封电感的散热结构，其特征在于：包括线圈、磁芯、陶瓷散热结构和金属外壳；两副磁芯分别设置在所述线圈上沿长度方向的两侧；所述陶瓷散热结构设置在两副磁芯之间，其内侧贴合所述线圈，外侧贴合所述金属外壳；所述金属外壳包围在所述线圈、磁芯和陶瓷散热结构的外部且与所述线圈之间具有空隙，所述金属外壳的内部填充有导热胶。2.如权利要求1所述的灌封电感的散热结构，其特征在于：所述陶瓷散热结构为U型开口结构，其内侧面与所述线圈的三侧分别贴合。3.如权利要求1所述的灌封电感的散热结构，其特征在于：所述陶瓷散热结构采用氧化铝陶瓷或氧化铍陶瓷。4.如权利要求1所述的灌封电感的散热结构，其特征在于：所述线圈为跑道型扁平结构。5.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹浩，缪靖宇，蔡振鸿，
申请(专利权)人：科威尔技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：