【技术实现步骤摘要】
所提出的技术涉及电感器/感应器领域。所提出的技术具体涉及电感器的冷却和电感器内的热传导。
技术介绍
1、电感器通常由磁芯和线圈组成。磁芯可分为两部分，即线圈缠绕在其上的内芯和位于线圈外部的外芯。在电感器工作期间，磁芯和线圈都会发热。磁芯中的发热取决于磁场强度，而磁场强度又取决于线圈中的电流大小和电流频率。它还取决于磁芯的材料和电感器的几何形状。线圈中的发热主要是电阻性的，并且取决于电流大小、电流频率和几何形状。发热会导致电感器失效或降低其性能和寿命。
2、电感器的冷却通常是通过磁芯将热传导到外部散热器而实现的。内芯通常位于距外部散热器最远的位置。因此，内芯的冷却效果较差。另外，电感器的架构可能导致内芯中的发热比外芯中的发热大。例如，内芯的截面积可以小于外芯的截面积。如果磁芯的材料具有低热导率，例如粉末磁芯，这尤其是个问题。另外，与外芯相比，几何形状可能导致内芯具有更大的热阻。
3、众所周知，使用使液体冷却剂(例如水)循环的外部散热器来冷却电感器。然而，需要另外的设备来循环冷却剂，这使得电感器的安装和操作变得复杂。
技术实现思路
1、所提出的技术旨在改善电感器中、特别是具有固体金属粉末化合物磁芯的电感器中的热传导。它还旨在改善特别是来自电感器内芯的热传导。又一目的是特别是在不使用液体冷却剂的情况下改善电感器的冷却。
2、在所提出的技术的第一方面，提出了一种电感器，其包括：磁性的内芯；缠绕在内芯周围的线圈；和布置在内芯内并可从内芯外部被接近的导热体，
3、材料的热导率是衡量其导热能力的指标。例如，铝的热导率为237w/(m·k)。
4、应当理解，也可以从线圈外部接近导热体。可从内芯和线圈外部接近导热体意味着它可以将热传导到电感器外部。例如，它可以与用于散热的散热器/热沉相接触。因此，导热体有助于降低热阻并改善从内芯的热传导。
5、应当理解，内芯位于线圈内。这意味着内芯的范围由线圈决定。内芯可以形成较大磁芯结构的一部分。例如，它可以连接到在线圈外部延伸的磁性的外芯，或者它可以是变压器的电感器对中的电感器之一。还应当理解，电感器可具有缠绕在另一内芯周围的另外的线圈。内芯和另外的内芯可以串联布置并形成整体结构。
6、应当理解，内芯限制和引导线圈生成的磁场。内芯提高线圈生成的磁场的强度。
7、线圈通常具有带两个用于电连接的端子的导电体。例如，线圈可以是绝缘铜线。导电体可以以重叠螺旋缠绕在内芯周围。线圈可以包括嵌入导电体的载体结构。例如，载体结构可以是固化的环氧树脂。
8、应当理解，第一材料是磁性材料。磁性材料在此被理解为具有大于2或大于10的相对磁导率。
9、第一材料可以是固体金属粉末化合物。这种材料的磁芯结构被称为粉末磁芯。应当理解，固体金属粉末化合物包括金属粉末。例如，第一材料可以是赫格纳斯瑞典公司(sweden ab)提供的c-80，或者是与双组分树脂混合的铁和硅粉末的固化化合物，例如维沃化学有限公司(wevo-chemie gmbh)提供的wevo pox 8260fl。
10、固体金属粉末化合物可以包括粉末形式的铁、镍、钼和/或硅。固体金属粉末化合物可以包含将金属粉末保持在一起的粘合剂。例如，粘合剂可以是固化的树脂，例如固化的环氧树脂。或者，金属粉末可以例如通过热处理或烧结熔合在一起。固体金属粉末化合物可以是陶瓷，例如铁氧体。
11、固体金属粉末化合物通常具有低热导率。因此，所提出的导热体与此类材料结合是特别有利的。然而，此类结构通常具有比固体金属粉末化合物高得多的热导率，并且不存在高热阻问题。
12、如上所述，线圈缠绕在内芯周围，并且导热体布置在内芯内并可从内芯外部被接近。这意味着导热体的至少一部分被线圈包围。导热体可以延伸穿过内芯并且可以在内芯或电感器的相对两侧从内芯外部被接近。
13、导热体可以是由金属构成的单件。这意味着导热体是整体式的/是单体式的。优选地，导热体由铝构成。在说明书全文中，术语“铝”被理解为涵盖铝合金。导热体可以是不可渗透的或无孔的，这意味着它不形成任何流体可以通过的通孔。这有助于改善热传导，但缺点是没有冷却流体可以通过导热体。
14、第二材料的热导率可以是第一材料的热导率的至少三倍、五倍或十倍。已经发现，在热导率的这些差异下实现了相关的冷却效果。例如，粉末磁芯可以具有约50w/(m·k)的热导率，并且导热体可以是具有237w/(m·k)的热导率的铝。
15、优选地，第二材料是非磁性材料。换句话说，导热体可以是非磁性的。非磁性材料在此被理解为具有小于2的相对磁导率。例如，第二材料可以是相对磁导率为1.000022的铝。
16、导热体可以接触、附接到或粘附到内芯上。例如，导热体可以通过冷缩配合、压配合或通过内芯和导热体上的配合螺纹结构附接到内芯上。或者，如下面描述的制造方法中那样，也可以在导热体的周围形成内芯。导热体的接触有助于内芯与导热体之间更好的热传导。
17、导热体可以是整体结构。内芯和导热体可以共同形成不可渗透的或无孔的复合结构。这意味着结构中没有孔、例如盲孔或通孔。这也意味着内芯与导热体之间没有间隙。换句话说，导热体可以防止流体通过电感器。
18、或者，导热体可以松散地装配在内芯内。这意味着导热体的位置可以相对于内芯移动。即使内芯与导热体之间的热传导会被松配合的导热体减少，但已经发现它仍然有助于降低热阻。松配合的导热体允许导热体和内芯的热膨胀，否则会导致结构失效。如果是硅钢，则该问题通常不会出现在叠片磁芯中。
19、内芯可以具有限定一中心轴线的圆柱形几何形状，并且导热体可位于中心轴线处或以中心轴线为中心。换句话说，导热体可以位于内芯的中心处。这将导热体定位在热阻通常最大的位置处。导热体可以具有限定中心轴线的圆柱形几何形状，例如它可以具有圆形截面。内芯的圆柱形几何形状和导热体的圆柱形几何形状可以是同轴的，或者内芯和导热体的中心轴线可以是共线的。
20、内芯可以形成一中心孔。中心孔可与中心轴线对准并沿中心轴线延伸，并且导热体可装配在中心孔内。中心孔可以以中心轴线为中心。中心孔可以具有第一圆柱形几何形状并且导热体可以具有匹配的第二圆柱形几何形状。换句话说，导热体可以与中心孔贴合。例如，导热体可以是具有圆形截面的实心金属棒。中心孔可以是通孔。这允许在内芯的相对两侧接近导热体。
21、内芯可包括具有第一面积的横向第一截面，导热体可在第一截面处包括具有第二面积的横向第二截面，其中第二面积在第一面积的10％-30％或15％-25％的范围内，或小于第一面积的30％、25％或20％。换句话说，在电感器的横截面中，内芯的面积可以是导热体面积的五倍以下。已经发现这有助于有效冷却，特别是在第二材料的热导率是第一材料的热导率的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电感器(10)，其特征在于，所述电感器包括：
2.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，第一材料为固体金属粉末化合物。
3.根据权利要求2所述的电感器，其特征在于，第二材料的热导率是第一材料的热导率的至少三倍。
4.根据权利要求2所述的电感器，其特征在于，第二材料的热导率是第一材料的热导率的五倍。
5.根据权利要求2所述的电感器，其特征在于，第二材料的热导率是第一材料的热导率的十倍。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的电感器，其特征在于，导热体(20)延伸穿过内芯(14)并且能在内芯(14)的相对两侧从内芯(14)的外部被接近。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的电感器，其特征在于，内芯(14)具有限定中心轴线(24)的圆柱形几何形状，并且导热体(20)位于所述中心轴线(24)处。
8.根据权利要求2至5中任一项所述的电感器，其特征在于，所述电感器(10)还包括：
9.根据权利要求8所述的电感器，其特征在于，所述电感器(10)还包括：
10.根据权利要求9所述
11.根据权利要求10所述的电感器，其特征在于，盖(34)环绕外芯(16)并形成腔体(36)，外芯(16)定位在所述腔体(36)中，盖(34)具有通向所述腔体(36)的第一开口(38)并且导热体(20)在第一开口(38)处联接到第一传热板(42)。
12.根据权利要求10所述的电感器，其特征在于，盖(34)包括：侧面板(46)；其中，第一传热板(42)将导热体(20)和侧面板(46)互相连接以将热从导热体(20)传导到侧面板(46)。
...【技术特征摘要】
1.一种电感器(10)，其特征在于，所述电感器包括：
2.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，第一材料为固体金属粉末化合物。
3.根据权利要求2所述的电感器，其特征在于，第二材料的热导率是第一材料的热导率的至少三倍。
4.根据权利要求2所述的电感器，其特征在于，第二材料的热导率是第一材料的热导率的五倍。
5.根据权利要求2所述的电感器，其特征在于，第二材料的热导率是第一材料的热导率的十倍。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的电感器，其特征在于，导热体(20)延伸穿过内芯(14)并且能在内芯(14)的相对两侧从内芯(14)的外部被接近。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的电感器，其特征在于，内芯(14)具有限定中心轴线(24)的圆柱形几何形状，并且导热体(20)位于所述中心轴线(24)处。
8.根据权利要求2至5中任一项所述的电感器，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·巴特拉，L·舍伯格，D·约翰逊，
申请(专利权)人：阿尔维尔机电有限公司，
类型：新型
国别省市：
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