[發明專利]一種大功率高頻變壓器用的耐壓散熱裝置

在審

• 申請號: 202111384190.8
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN114121433A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 徐碩;許中;王勇;周凱;欒樂;馬智遠
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: H01F27/22
• 分類號: H01F27/22;H01F27/26;H01F27/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 賈小慧

本發明涉及大功率磁性元件技術領域，更具體地，尤其涉及一種大功率高頻變壓器用的耐壓散熱裝置，包括兩組結構相同的原邊骨架、副邊骨架、和環形磁芯；所述原邊骨架包括原邊內套筒、設在所述原邊內套筒兩端的第一散熱座、和套設在所述原邊內套筒上并與所述第一散熱座側壁抵接的第一外套筒；所述副邊骨架包括副邊內套筒、設在所述副邊內套筒兩端的第二散熱座、和套設在所述副邊內套筒上并與所述第二散熱座側壁抵接的第二外套筒；所述原邊內套筒、副邊內套筒上分別纏繞有線圈繞組；所述環形磁芯的兩相對側壁分別設在所述原邊內套筒、副邊內套筒中；本發明將有效地將磁芯損耗及線圈繞組損耗產生的熱量散出，降低工作溫度，提高整個系統的熱穩定性。

技術領域

本發明涉及大功率磁性元件技術領域，更具體地，尤其涉及一種大功率高頻變壓器用的耐壓散熱裝置。

背景技術

隨著新型開關器件在電力電子裝置中的廣泛應用，電力電子裝置的頻率和功率密度越來越高，電子電子裝置的高頻化可以降低其體積和重量，提高功率密度，而高頻變壓器是其中的關鍵部件，高頻變壓器的應用可以節省繞組材料和制造成本，提高系統效率和電能質量，同時高頻變壓器的應用使變換器體積和重量更小，更加節能。

目前現有的大功率高頻變壓器的損耗主要有兩種，一種是磁芯損耗，指磁性材料中由交變或脈動磁場而引起的功率損耗，以熱形式存在；另一種是繞組損耗，指由于線圈繞組歐姆電阻的存在，電流經過線圈繞組時產生的銅損，以熱形式存在，并且隨著變壓器工作頻率越來越大，線圈繞組的損耗也會有顯著的增加，若變壓器產生的熱量不能有效的散出，熱量不斷積累，溫度逐漸升高，會影響整個系統的熱穩定性，甚至使變壓器失效；同時大功率變壓器的工作電壓較高，在高電壓等級下會出現絕緣耐壓不夠的問題，一種是爬電距離不夠引起的空氣擊穿；另一種是由于變壓器骨架材料的耐壓能力不夠引起的擊穿，高壓擊穿使電力電子裝置崩潰；因此迫切需要一種可以提高大功率高頻變壓器的絕緣能力、耐壓能力及散熱能力的裝置。

發明內容

本發明為克服上述現有技術中的缺陷，提供了一種大功率高頻變壓器用的耐壓散熱裝置，可以有效地提高大功率高頻變壓器的絕緣、耐壓及散熱性能。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種大功率高頻變壓器用的耐壓散熱裝置，包括兩組結構相同的原邊骨架、副邊骨架、和環形磁芯；所述原邊骨架包括原邊內套筒、設在所述原邊內套筒兩端的第一散熱座、和套設在所述原邊內套筒上并與所述第一散熱座側壁抵接的第一外套筒；所述副邊骨架包括副邊內套筒、設在所述副邊內套筒兩端的第二散熱座、和套設在所述副邊內套筒上并與所述第二散熱座側壁抵接的第二外套筒；所述原邊內套筒、副邊內套筒上分別纏繞有線圈繞組；所述環形磁芯的兩相對側壁分別設在所述原邊內套筒、副邊內套筒中。

進一步地，所述第一散熱座上設有與所述原邊內套筒內徑相同的第一通孔；所述第二散熱座上設有與所述副邊內套筒內徑相同的第二通孔，所述第一通孔及第二通孔分別用于所述環形磁芯穿過第一散熱座、第二散熱座進入原邊內套筒及副邊內套筒中。

進一步地，所述環形磁芯包括第一導磁體、和與所述第一導磁體對接安裝的第二導磁體，所述第一導磁體與第二導磁體結構相同。

進一步地，所述第一導磁體包括連接部、設在所述連接部兩端的第一磁芯中柱及第二磁芯中柱，所述第一磁芯中柱與所述第二磁芯中柱在所述連接部的同一側，所述第一磁芯中柱設在所述原邊內套筒中，所述第二磁芯中柱設在所述副邊內套筒中。

進一步地，所述第一磁芯中柱與原邊內套筒之間、及所述第二磁芯中柱與副邊內套筒之間分別填充高導熱的絕緣膠。

進一步地，所述原邊內套筒與所述第一外套筒之間、所述副邊內套筒與所述第二外套筒之間分別填充高導熱的絕緣膠。

進一步地，所述原邊內套筒、副邊內套筒上分別設有凹痕。

進一步地，所述凹痕為螺旋式。

進一步地，所述第一外套筒的外壁、第二外套筒的外壁上分別設有散熱結構。