[發明專利]高功率密度磁集成平面變壓器及制作方法

有效

• 申請號: 201310345585.6
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN103515073A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 趙勇;莫南
• 申請（專利權）人: 西南應用磁學研究所
• 主分類號: H01F30/06
• 分類號: H01F30/06;H01F27/24;H01F27/08;H01F41/02
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科

技術領域

?本發明涉及開關電源領域，尤其涉及一種高功率密度磁集成平面變壓器和制作方法。

背景技術

現代電子系統要求電子器件或組件更小、更輕、更薄、集成度更高。電源供電系統是電子系統的心臟部件，更需要進行小型化、高可靠性的設計。目前實現平面變壓器主要采用通用磁心配合繞組的方法，磁心一般采用EI,ER等通用平面磁心，繞組通過PCB工藝或銅箔實現，然后和磁心組合構成變壓器。目前實現軟開關一般采用外接諧振電感。采用通用磁心的缺點是：磁心的導熱系數較低，熱量不能傳輸到表面，導致磁心中柱溫升過高；采用外接諧振電感的缺點是：外接諧振電感體積較大。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發明提供了一種高功率密度磁集成平面變壓器，解決現有技術中散熱較差和體積較大的問題。

本發明提供了一種高功率密度磁集成平面變壓器，包括散熱型磁心、大電流繞組和磁通調節柱，所述散熱型磁心設有散熱單元，所述散熱型磁心集成所述磁通調節柱；所述散熱型磁心連接所述大電流繞組；所述散熱型磁心表面覆有保護層，所述散熱型磁心、磁通調節柱和保護層形成磁集成。

作為本發明的進一步改進，所述散熱單元包括導熱通孔和散熱齒。

作為本發明的進一步改進，所述散熱型磁心由底板和蓋板構成，所述蓋板上設置有散熱齒，所述底板上設有磁通調節柱。

作為本發明的進一步改進，所述導熱通孔內設有導熱指；所述導熱指由金屬材料在所述導熱通孔填充構成。

作為本發明的進一步改進，所述保護層為金屬覆層。

作為本發明的進一步改進，所述散熱型磁心采用扁平化結構。

本發明提供了一種高功率密度磁集成平面變壓器的制作方法，包括以下步驟，（A）制作散熱型磁心，（B）表面金屬化，（C）實現導熱指，（D）實現繞組，（E）裝配；所述步驟（A）中，先進行磁路設計，再制成散熱型磁心；所述步驟（B）中，先進行化學鍍薄層，再進行膜層的電鍍加厚；所述步驟（C）中，對散熱型磁心進行加熱，在散熱型磁心的導熱孔中填充銀漿，溫度上升到銀漿熔點后等待銀漿充分熔化后停止加熱并冷卻；所述步驟（D）中，進行線切割，然后對表面絕緣處理，然后通過連續折疊或焊接的方式實現繞組。所述散熱型磁心（1）由底板和蓋板構成，所述蓋板上設置有散熱齒（4），所述底板上設有磁通調節柱（6）；所述散熱型磁心（1）表面覆有保護層；所述散熱型磁心（1）內設散熱通孔。

作為本發明的進一步改進，所述保護層為金屬覆層，所述金屬覆層上有斷裂隙。

作為本發明的進一步改進，所述導熱通孔內設有導熱指；所述導熱指由金屬材料在所述導熱通孔填充構成。

本發明的有益效果是：所述高功率密度磁集成平面變壓器基于提高功率密度的目的，采用優化磁心結構的散熱型磁心，具有散熱齒、導熱指、磁通調節柱、表面金屬等結構，結合大電流繞組，?可將變壓器的功率密度提高至70W/cm3。該高功率密度磁集成平面變壓器的性能優異，有利于DC/DC模塊電源的小型化，具有很強的實用價值。

【附圖說明】

圖1為本發明的剖面結構圖。

圖2為本發明結構的示意圖。

【具體實施方式】

下面結合附圖說明及具體實施方式對本發明進一步說明。

一種高功率密度磁集成平面變壓器，包括散熱型磁心、大電流繞組和磁通調節柱，所述散熱型磁心設有散熱單元，所述散熱型磁心集成所述磁通調節柱；所述散熱型磁心連接所述大電流繞組；所述散熱型磁心表面覆有保護層，所述散熱型磁心、磁通調節柱和保護層形成磁集成。

所述散熱單元包括導熱通孔和散熱齒。

所述散熱型磁心由底板和蓋板構成，所述蓋板上設置有散熱齒，所述底板上設有磁通調節柱。

所述導熱通孔內設有導熱指；所述導熱指由金屬材料在所述導熱通孔填充構成。

所述保護層為金屬覆層。

所述散熱型磁心采用扁平化結構。