[發明專利]一種一體化高頻功率變壓器

無效

• 申請號: 201210448185.3
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102956350A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 杜貴平
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01F30/16
• 分類號: H01F30/16;H01F27/26;H01F27/28;H01F27/16
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及一種應用于工業的大功率高頻開關電源，具體涉及一種一體化高頻功率變壓器。

背景技術

目前，低壓大電流高頻開關電源的變壓器次級整流電路大多采用全波整流電路，由于全波整流電路需要兩個副邊繞組，現有技術常使用銅排或導線作為連接線構成高頻功率變壓器副邊繞組，而副邊繞組因通過的電流大、頻率高以及受到集膚效應的影響，副邊繞組連接導體有效導電面積會變小、電阻增大、發熱嚴重，同時由于環形變壓器磁芯圓孔限制了副邊繞組導體的截面積，使通過增大副邊繞組截面積來降低發熱受到限制。此外，全波整流電路需要兩個副邊繞組，在輸出高頻大電流時，通過增大副邊繞組截面積來降低發熱的方法更是不可行，而且存在結構復雜、工藝要求高、安裝難度大，變壓器散熱不理想、變壓器及副邊繞組溫度高，整機可靠性低等缺點。本發明針對這個問題，將變壓器次級整流電路改用倍流整流電路，設計了適用于倍流整流電路的一體化高頻功率變壓器結構。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，即本發明的目的是提供一種結構緊湊、簡潔、冷卻效果好的一體化高頻功率變壓器結構。

????本發明為達到上述目的，所采用的技術方案如下：一種一體化高頻功率變壓器，包括環形變壓器磁芯、變壓器原邊繞組和帶環形凹槽的鋁塊；所述變壓器原邊繞組由多股漆包線均勻繞于環形變壓器磁芯上構成，環形變壓器磁芯放于所述鋁塊的環形凹槽中；所述環形凹槽的內圓部分為鋁塊的中心圓柱，中心圓柱的頂端高于環形凹槽的頂端，該中心圓柱作為變壓器副邊繞組的一端，鋁塊除中心圓柱外的部分構成變壓器副邊繞組的另一端。

進一步的，所述一體化高頻功率變壓器還包括帶中心圓孔的銅板，所述中心圓柱穿過所述帶中心圓孔的銅板作為變壓器副邊繞組的一端，中心圓柱不與銅板的中心圓孔接觸，帶中心圓孔的銅板蓋于鋁塊上且與環形凹槽上端接觸，鋁塊除中心圓柱外的部分與帶圓孔的銅板共同構成變壓器副邊繞組的另一端。

進一步的，所述的一體化高頻功率變壓器，在環形凹槽底部下方的鋁塊內部設有水路，該水路與中心圓柱內部設有的水路相連通。

進一步的，所述的一體化高頻功率變壓器，在環形凹槽底部下方的鋁塊內部設有的水路為環形水路，中心圓柱內部設有的水路中心位于中心圓柱的中心軸上。

進一步的，所述的一體化高頻功率變壓器，帶環形凹槽的鋁塊在環形凹槽的邊緣開一缺口，變壓器原邊繞組兩端輸出線穿過該缺口。?

????進一步的，所述的一體化高頻功率變壓器，中心圓柱上設有與水路相通的入水口，鋁塊設有與環形水路相通的出水口。

與現有技術相比，本發明具有以下優點和技術效果：本發明采用由挖了環形凹槽的鋁塊構成變壓器的副邊繞組，其導電截面積比銅排或導線導電截面積大得多，同時變壓器工作時副邊繞組通過水對變壓器進行冷卻，大大提高散熱效果。由于采用鋁塊構成變壓器的副邊繞組，使整個高頻功率變壓器非常簡單、緊湊、簡潔、散熱效果好，而且環形變壓器磁芯和原邊繞組完全包覆在鋁塊和銅板中，形成閉合的磁路，電磁干擾小。

附圖說明

圖1為實施方式的一體化高頻功率變壓器的結構示意圖；

圖2為實施方式的一體化高頻功率變壓器的剖視結構示意圖；

圖3為圖1中帶環形凹槽的鋁塊俯視結構示意圖；

圖中：1.環形變壓器磁芯，2.變壓器原邊繞組，3.帶環形凹槽的鋁塊，4.帶中心圓孔的銅板，5.鋁塊中心圓柱，6、鋁塊缺口，7、原邊繞組兩端，8、進水口，9、出水口。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施，對本發明作進一步的詳細敘述。

如圖1~3所示，一種一體化高頻功率變壓器，包括環形變壓器磁芯1、變壓器原邊繞組2和帶環形凹槽的鋁塊3；所述變壓器原邊繞組2由多股漆包線均勻繞于環形變壓器磁芯1上構成，環形變壓器磁芯1放于所述鋁塊3的環形凹槽中；所述環形凹槽的內圓部分為鋁塊3的中心圓柱5，中心圓柱5的頂端高于環形凹槽的頂端，該中心圓柱5作為變壓器副邊繞組的一端，鋁塊3除中心圓柱5外的部分構成變壓器副邊繞組的另一端。

所述一體化高頻功率變壓器還包括帶中心圓孔的銅板4，所述中心圓柱5穿過所述帶中心圓孔的銅板4作為變壓器副邊繞組的一端，中心圓柱5不與銅板4的中心圓孔接觸，帶中心圓孔的銅板4蓋于鋁塊3上且與環形凹槽上端接觸，鋁塊3除中心圓柱5外的部分與帶圓孔的銅板4共同構成變壓器副邊繞組的另一端。

所述的一體化高頻功率變壓器，在環形凹槽底部下方的鋁塊3內部設有水路，該水路與中心圓柱5內部設有的水路相連通。