[發明專利]一種液體冷卻高電壓大功率電感

在審

• 申請號: 201910530946.1
• 申請日: 2019-06-18
• 公開（公告）號: CN110111986A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 殷毅;王弘剛;李志強;洪志強
• 申請（專利權）人: 湖南華成邁創電子科技有限公司
• 主分類號: H01F37/00
• 分類號: H01F37/00;H01F27/12;H01F27/32;H01F27/28
• 代理公司: 長沙市護航專利代理事務所(特殊普通合伙) 43220
• 代理人: 莫曉齊

本發明公開了一種液體冷卻高電壓大功率電感，所述電感包括外筒、支撐環以及位于外筒兩端的輸入蓋板和輸出蓋板，外筒內設有若干電感單元以及位于相鄰電感單元之間且交替設置的第一絕緣隔板和第二絕緣隔板，若相鄰電感單元之間通過靠近外筒的部分串聯，則相鄰電感單元之間通過絕緣螺桿固定連接；若相鄰電感單元之間通過靠近支撐環的部分串聯，則相鄰電感單元之間通過金屬螺桿固定連接，電感輸入端與電感單元之間以及電感輸出端與電感單元之間均通過靠近外筒的部分或靠近支撐環的部分進行連接。本發明中所述電感通過若干個多層徑向繞制于支撐環的電感單元串聯連接，有效提高了電感的品質因數，具有電感量大、工作穩定和耗損低的特點。

技術領域

本發明涉及高電壓充放電技術領域，具體而言涉及一種液體冷卻高電壓大功率電感。

背景技術

高功率脈沖功率技術在軍事和民用領域均有著廣泛的應用，而高功率電感作為脈沖功率技術的重要組成部件，是高功率脈沖電路中諧振、能量回收、脈沖磁場、保護回路等必不可少的元件，比如在諧振充電電源回路中，大功率電感起到電容電壓反轉實現能量回收和大電容通過電感諧振給小電容充電的作用，因此與小功率低壓下的電感相比較，大功率高電壓下的電感需要考慮絕緣耐壓、回路品質因數、系統散熱及長時間運行等多方面因素。

現有的高電壓大功率電感通常采用多組銅線并繞在絕緣支撐筒上【張天洋，高功率脈沖驅動源的初級儲能充電系統及其關鍵技術研究，長沙：國防科技大學，2016：75】，為保證諧振電感和回收電感的小型緊湊，均采用多層串聯繞制的方法來制作電感線圈，這種電感線圈的繞線長度主要在軸向方向，為了保證該電感線圈的絕緣性能，在每一層線圈表面上需要均勻澆注了一層環氧樹脂，故該電感線圈無法進行冷卻循環，裝置工作時間不能過長。

鑒于此，研究一種品質因數高、絕緣耐壓好，并具有冷卻功能且可長時間運行的高電壓大功率電感是本技術領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種液體冷卻高電壓大功率電感，所述電感通過若干個徑向繞制的電感單元進行串聯連接，并在相鄰電感單元之間設置絕緣隔板，有效提高了電感的品質因數，保證了電感單元之間的絕緣耐壓性能，同時冷卻液體可在外筒內對電感單元進行冷卻，延長電感的運行時間，故具有電感量大、工作穩定、結構緊湊、耗損低和運行時間長的特點。

為解決上述技術問題，本發明提供一種液體冷卻高電壓大功率電感，包括輸出蓋板、外筒、輸入蓋板和支撐環，所述輸出蓋板和輸入蓋板分別位于外筒的兩端，且輸出蓋板上設有電感輸出端以及與外筒內部連通的冷卻液出口，輸入蓋板上設有電感輸入端以及與外筒內部連通的冷卻液入口，外筒內部設有若干個徑向繞制的電感單元以及位于相鄰電感單元之間且交替設置的第一絕緣隔板和第二絕緣隔板，所述第一絕緣隔板外徑略小于外筒內徑，第二絕緣隔板外徑與外筒內徑相同，且第二絕緣隔板靠近軸線外沿處設有用于冷卻液穿過第二絕緣隔板的通液槽，若相鄰電感單元之間通過靠近外筒的部分串聯，則相鄰電感單元之間通過絕緣螺桿固定支撐環進行固定連接；若相鄰電感單元之間通過靠近支撐環的部分串聯，則相鄰電感單元之間通過金屬螺桿固定支撐環進行固定連接，電感輸入端與電感單元之間以及電感輸出端與電感單元之間均通過靠近外筒的部分或靠近支撐環的部分進行連接。

優選地，所述支撐環為金屬件，支撐環上均勻布置有若干個通孔和若干個螺紋孔，所述通孔與螺紋孔交替設置在支撐環上，且支撐環上的通孔的位置與其相鄰支撐環上螺紋孔的位置一一對應。

優選地，所述電感單元為一個或若干個并聯連接的圓餅電感，圓餅電感為帶有絕緣絲包線的扁銅帶繞制而成。

優選地，所述第一絕緣隔板靠近支撐環的中心處設有用于供冷卻液體流動的圓環形凸臺。

優選地，當相鄰電感單元之間通過絕緣螺桿固定支撐環進行固定時，相鄰電感單元之間還設有絕緣墊片。

優選地，所述絕緣螺桿和絕緣墊片的材質均為尼龍或高分子材料。