專利名稱：一種平板變壓器和開(kāi)關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種平板變壓器和開(kāi)關(guān)電源本實(shí)用新型涉及電源技術(shù)，尤其涉及一種平板變壓器和開(kāi)關(guān)電源。 [背景技術(shù)]傳統(tǒng)大功率開(kāi)關(guān)電源以風(fēng)冷方式為主，隨著電源功率的增大與密度的提高，水冷平板型的集中散熱方式越來(lái)越普及，采用水冷平板散熱器的大功率電源，需要將電源模塊中主要發(fā)熱部件的熱量盡可能多地傳送到散熱器，電源模塊中除了大電流變壓器的發(fā)熱， 大電流的原邊功率管、大電流輸出整流管和大功率電阻的散熱也很困難，傳統(tǒng)散熱方式很難完美解決變壓器和大電流電子元件散熱問(wèn)題。汽車(chē)電源的發(fā)展，對(duì)元器件的抗振動(dòng)要求越來(lái)越苛刻。傳統(tǒng)汽車(chē)電源變壓器等磁性器件安裝方式，很難滿足汽車(chē)苛刻的振動(dòng)條件，故障率較高。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種散熱和防振效果好的平板變壓器。本實(shí)用新型另一個(gè)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種元件散熱和防振效果好的開(kāi)關(guān)電源。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種平板變壓器，包括磁芯、通過(guò)磁芯耦合的大電流線圈和小電流線圈，所述的大電流線圈是平板線圈，所述的平板線圈包括線圈本體和兩個(gè)外伸的引腳，所述的引腳分別與線圈本體輸入端、輸出端連接；其中，至少1個(gè)引腳是導(dǎo)電金屬排。以上所述的平板變壓器，兩個(gè)外伸的引腳都是導(dǎo)電金屬排，所述的導(dǎo)電金屬排為長(zhǎng)條平板狀，兩條導(dǎo)電金屬排相互平行，導(dǎo)電金屬排上包括大電流電子元器件的安裝螺紋孔和變壓器的安裝孔。以上所述的平板變壓器，所述的大電流電子元器件是功率管、整流管或電阻。以上所述的平板變壓器，所述的線圈本體包括至少兩個(gè)平板線圈單元，所述的平板線圈單元并接或串接；所述的平板線圈單元包括至少兩個(gè)帶有開(kāi)口的平板環(huán)圈，所述的平板環(huán)圈相互串聯(lián)或并聯(lián)；線圈本體的軸線豎直布置，所述的導(dǎo)電金屬排分別與線圈本體最下方的平板線圈單元的輸入端、輸出端連接。以上所述的平板變壓器，所述的導(dǎo)電金屬排分別與線圈本體最下方的平板線圈單元的輸入端、輸出端通過(guò)螺釘連接，或所述的導(dǎo)電金屬排分別為線圈本體最下方的平板線圈單元兩個(gè)平板環(huán)圈向外的延伸。一種開(kāi)關(guān)電源，包括變壓器、平板散熱器、PCB電路板、外殼和復(fù)數(shù)個(gè)大電流電子元器件，所述的外殼包括上蓋，所述的變壓器為權(quán)利要求1所述的變壓器，所述的變壓器通過(guò)變壓器的導(dǎo)電金屬排固定在平板散熱器上。以上所述的開(kāi)關(guān)電源，包括復(fù)數(shù)個(gè)變壓器安裝螺釘和復(fù)數(shù)個(gè)電子元器件安裝螺釘，變壓器的導(dǎo)電金屬排為長(zhǎng)條平板狀，2條導(dǎo)電金屬排相互平行，導(dǎo)電金屬排上包括變壓器安裝孔和大電流電子元器件的安裝螺紋孔；所述的大電流電子元器件布置在導(dǎo)電金屬排的上表面，大電流電子元器件的導(dǎo)熱面與導(dǎo)電金屬排的上表面接觸；所述的平板散熱器包括變壓器安裝螺紋孔，變壓器安裝螺釘穿過(guò)部分大電流電子元器件的安裝孔和導(dǎo)電金屬排上的變壓器安裝孔擰入平板散熱器上的變壓器安裝螺紋孔，將變壓器固定在平板散熱器上；電子元器件安裝螺釘穿過(guò)其余大電流電子元器件的安裝孔擰入電金屬排上的大電流電子元器件的安裝螺紋孔將其余大電流電子元器件固定在導(dǎo)電金屬排上。以上所述的開(kāi)關(guān)電源，導(dǎo)電金屬排的下表面與平板散熱器之間包括電絕緣層，變壓器安裝螺釘與導(dǎo)電金屬排上變壓器安裝孔之間留有空隙，兩者之間相互絕緣。以上所述的開(kāi)關(guān)電源，所述的PCB電路板布置在導(dǎo)電金屬排和大電流電子元器件的上方，所述的PCB電路板在對(duì)應(yīng)變壓器安裝螺釘和電子元器件安裝螺釘?shù)奈恢瞄_(kāi)有裝卸螺釘?shù)墓ぷ骺祝凰龅腜CB電路板在對(duì)應(yīng)變壓器磁芯的位置開(kāi)有變壓器孔，所述的變壓器磁芯穿過(guò)PCB電路板的變壓器孔。以上所述的開(kāi)關(guān)電源，包括導(dǎo)熱硅膠片，所述變壓器磁芯的底面坐落在平板散熱器上，與平板散熱器良好接觸；所述的導(dǎo)熱硅膠片布置在變壓器磁芯頂面與外殼上蓋的內(nèi)表面之間，與兩者良好接觸。本實(shí)用新型平板變壓器和開(kāi)關(guān)電源大電流電子元器件產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)導(dǎo)電金屬排很好地傳輸給平板散熱器，改善了開(kāi)關(guān)電源主要發(fā)熱元器件的散熱效果；變壓器通過(guò)導(dǎo)電金屬排固定在平板散熱器上也改善了變壓器的防振效果，使開(kāi)關(guān)電源可以滿足汽車(chē)電源苛刻的振動(dòng)條件。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例開(kāi)關(guān)電源的外形圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例開(kāi)關(guān)電源的一個(gè)階梯剖視圖。圖3是圖2中I部位的局部放大圖。圖4是圖3中的A向剖視圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例平板變壓器和大電流電子元器件組合件正方向的立體圖。圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例平板變壓器和大電流電子元器件組合件倒置的立體圖。圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例平板變壓器和大電流電子元器件組合件的主視圖。圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例平板變壓器和大電流電子元器件組合件的俯視圖。圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例平板變壓器和大電流電子元器件組合件的仰視圖。圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例平板變壓器和大電流電子元器件組合件的左視圖。圖11是本實(shí)用新型實(shí)施例平板變壓器的立體圖。圖12是本實(shí)用新型實(shí)施例平板變壓器平板線圈正方向的立體圖。圖13是本實(shí)用新型實(shí)施例平板變壓器平板線圈倒置的立體圖。圖14是本實(shí)用新型實(shí)施例平板變壓器開(kāi)口平板環(huán)圈與導(dǎo)電金屬排一體結(jié)構(gòu)的立體圖。圖15是本實(shí)用新型實(shí)施例平板變壓器開(kāi)口平板環(huán)圈與導(dǎo)電金屬排一體結(jié)構(gòu)的主視圖。在圖1至圖15所示的本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)電源的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)電源包包括平板變壓器、平板散熱器6、PCB電路板7、外殼8和10個(gè)大電流電子元器件5。大電流電子元器件5可以是功率管、整流管或電阻。平板變壓器包括磁芯1、通過(guò)磁芯1耦合的初級(jí)線圈2和次級(jí)線圈。因?yàn)楸緦?shí)施例中的變壓器是降壓變壓器，初級(jí)線圈2是小電流線圈，次級(jí)線圈是大電流線圈。本實(shí)施例的次級(jí)線圈是平板線圈4，平板線圈4包括線圈本體和兩個(gè)作為外伸引腳的導(dǎo)電金屬排405、406。導(dǎo)電金屬排405、406為長(zhǎng)條平板狀，線圈本體輸入端、輸出端的兩根導(dǎo)電金屬排 405、406相互平行，導(dǎo)電金屬排405、406上包括大電流電子元器件的安裝螺紋孔407和變壓器的安裝孔408。線圈本體的軸線豎直布置，線圈本體上有上下布置的兩個(gè)平板線圈單元。下平板線圈單元包括兩個(gè)C字形帶有開(kāi)口的平板環(huán)圈401和402，上平板線圈單元包括兩個(gè)C字形帶有開(kāi)口的平板環(huán)圈403和404。開(kāi)口的平板環(huán)圈403和404通過(guò)金屬墊塊410串聯(lián)；開(kāi)口的平板環(huán)圈401和402通過(guò)金屬墊塊409串聯(lián)，上下兩個(gè)平板線圈單元通過(guò)金屬墊塊411、 412并聯(lián)；上下兩個(gè)平板線圈單元在平板環(huán)圈的串聯(lián)部位用金屬墊塊413連接。導(dǎo)電金屬排405、406與平板環(huán)圈401、402分體，導(dǎo)電金屬排405與開(kāi)口的平板環(huán)圈401通過(guò)螺釘415連接在一起，導(dǎo)電金屬排406與開(kāi)口的平板環(huán)圈402通過(guò)螺釘414連接在一起，如圖11、圖12所示。導(dǎo)電金屬排與平板環(huán)圈也可以是一體結(jié)構(gòu)，如圖14、15所示，導(dǎo)電金屬排405與平板環(huán)圈401為一體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電金屬排405就是開(kāi)口平板環(huán)圈401開(kāi)口的一端向外的延伸。為了減小電阻，導(dǎo)電金屬排405、406與平板環(huán)圈401、402、403、404都用銅板或鋁板制成。小電流的初級(jí)線圈2由5個(gè)單元201相互并聯(lián)組成，5個(gè)單元201將平板環(huán)圈401、 402、403、404夾在中間，初級(jí)線圈5個(gè)單元可以用銅皮制成、也可以用銅絲、漆包線、或三層絕緣線繞制。10個(gè)大電流電子元器件5分別布置在兩個(gè)導(dǎo)電金屬排405、406的上表面，大電流電子元器件的導(dǎo)熱面與導(dǎo)電金屬排405、406的上表面接觸。平板散熱器6的安裝面有4個(gè)變壓器安裝螺紋孔601，4個(gè)變壓器安裝螺釘10分別穿過(guò)4個(gè)大電流電子元器件5的安裝孔和導(dǎo)電金屬排405、406上的變壓器安裝孔408擰入平板散熱器上的變壓器安裝螺紋孔601， 將變壓器固定在平板散熱器6上。電子元器件安裝螺釘11穿過(guò)其余6個(gè)大電流電子元器件5的安裝孔擰入電金屬排上的大電流電子元器件的安裝螺紋孔407將其余6個(gè)大電流電子元器件分別固定在導(dǎo)電金屬排405、406上。因?yàn)閷?dǎo)電金屬排405、406是電流導(dǎo)體，不僅需要與外界絕緣，相互之間也要絕緣以防止次級(jí)線圈短路。導(dǎo)電金屬排405、406的下表面與平板散熱器6之間有電絕緣層12， 變壓器安裝螺釘10與導(dǎo)電金屬排405、406上變壓器安裝孔408之間留有足夠的空隙，兩者之間相互絕緣。[0044]PCB電路板7布置在導(dǎo)電金屬排405、406和大電流電子元器件5的上方，大電流電子元器件的引腳焊接在PCB電路板的焊盤(pán)上。PCB電路板在對(duì)應(yīng)變壓器安裝螺釘10、電子元器件安裝螺釘11的部位開(kāi)有裝卸螺釘?shù)墓ぷ骺?01，以便拆裝和維修。PCB電路板7在對(duì)應(yīng)變壓器磁芯1的位置開(kāi)有變壓器孔702，變壓器磁芯1穿過(guò)PCB電路板7的變壓器孔 702。為了讓變壓器磁芯更好地散熱，變壓器磁芯1的底面101坐落在平板散熱器6的安裝面上，與平板散熱器6的安裝面有良好的接觸。導(dǎo)熱硅膠片13布置在變壓器磁芯1頂面102與外殼上蓋801的內(nèi)表面之間，與兩者良好接觸，將變壓器磁芯的熱量通過(guò)外殼上蓋 801散發(fā)出去。本實(shí)用新型以上實(shí)施例平板變壓器和開(kāi)關(guān)電源大電流電子元器件產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)導(dǎo)電金屬排以最短的導(dǎo)熱途徑很好地傳輸給平板散熱器，完善地解決了變壓器與大電流的功率管的散熱問(wèn)題。改善了開(kāi)關(guān)電源主要發(fā)熱元器件的散熱效果。導(dǎo)電金屬排緊固在散熱器上同時(shí)，也同時(shí)將平板變壓器與散熱器連成一整體，平板變壓器的抗振性得到很大提高，使開(kāi)關(guān)電源可以滿足汽車(chē)劇烈的振動(dòng)環(huán)境。
權(quán)利要求1.一種平板變壓器，包括磁芯、通過(guò)磁芯耦合的大電流線圈和小電流線圈，所述的大電流線圈是平板線圈，其特征在于，所述的平板線圈包括線圈本體和兩個(gè)外伸的引腳，所述的引腳分別與線圈本體輸入端、輸出端連接；其中，至少1個(gè)引腳是導(dǎo)電金屬排。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板變壓器，其特征在于，兩個(gè)外伸的引腳都是導(dǎo)電金屬排， 所述的導(dǎo)電金屬排為長(zhǎng)條平板狀，兩條導(dǎo)電金屬排相互平行，導(dǎo)電金屬排上包括大電流電子元器件的安裝螺紋孔和變壓器的安裝孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平板變壓器，其特征在于，所述的大電流電子元器件是功率管、整流管或電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平板變壓器，其特征在于，所述的線圈本體包括至少兩個(gè)平板線圈單元，所述的平板線圈單元并接或串接；所述的平板線圈單元包括至少兩個(gè)帶有開(kāi)口的平板環(huán)圈，所述的平板環(huán)圈相互串聯(lián)或并聯(lián)；線圈本體的軸線豎直布置，所述的導(dǎo)電金屬排分別與線圈本體最下方的平板線圈單元的輸入端、輸出端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的平板變壓器，其特征在于，所述的導(dǎo)電金屬排分別與線圈本體最下方的平板線圈單元的輸入端、輸出端通過(guò)螺釘連接，或所述的導(dǎo)電金屬排分別為線圈本體最下方的平板線圈單元兩個(gè)平板環(huán)圈向外的延伸。
6.一種開(kāi)關(guān)電源，包括變壓器、平板散熱器、PCB電路板、外殼和復(fù)數(shù)個(gè)大電流電子元器件，所述的外殼包括上蓋，其特征在于，所述的變壓器為權(quán)利要求1所述的變壓器，所述的變壓器通過(guò)變壓器的導(dǎo)電金屬排固定在平板散熱器上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，包括復(fù)數(shù)個(gè)變壓器安裝螺釘和復(fù)數(shù)個(gè)電子元器件安裝螺釘，變壓器的導(dǎo)電金屬排為長(zhǎng)條平板狀，2條導(dǎo)電金屬排相互平行，導(dǎo)電金屬排上包括變壓器安裝孔和大電流電子元器件的安裝螺紋孔；所述的大電流電子元器件布置在導(dǎo)電金屬排的上表面，大電流電子元器件的導(dǎo)熱面與導(dǎo)電金屬排的上表面接觸； 所述的平板散熱器包括變壓器安裝螺紋孔，變壓器安裝螺釘穿過(guò)部分大電流電子元器件的安裝孔和導(dǎo)電金屬排上的變壓器安裝孔擰入平板散熱器上的變壓器安裝螺紋孔，將變壓器固定在平板散熱器上；電子元器件安裝螺釘穿過(guò)其余大電流電子元器件的安裝孔擰入電金屬排上的大電流電子元器件的安裝螺紋孔將其余大電流電子元器件固定在導(dǎo)電金屬排上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，導(dǎo)電金屬排的下表面與平板散熱器之間包括電絕緣層，變壓器安裝螺釘與導(dǎo)電金屬排上變壓器安裝孔之間留有空隙，兩者之間相互絕緣。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，所述的PCB電路板布置在導(dǎo)電金屬排和大電流電子元器件的上方，所述的PCB電路板在對(duì)應(yīng)變壓器安裝螺釘和電子元器件安裝螺釘?shù)奈恢瞄_(kāi)有裝卸螺釘?shù)墓ぷ骺?；所述的PCB電路板在對(duì)應(yīng)變壓器磁芯的位置開(kāi)有變壓器孔，所述的變壓器磁芯穿過(guò)PCB電路板的變壓器孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一權(quán)利要求所述的開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，包括導(dǎo)熱硅膠片，所述變壓器磁芯的底面坐落在平板散熱器上，與平板散熱器良好接觸；所述的導(dǎo)熱硅膠片布置在變壓器磁芯頂面與外殼上蓋的內(nèi)表面之間，與兩者良好接觸。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種平板變壓器和開(kāi)關(guān)電源。平板變壓器包括磁芯、通過(guò)磁芯耦合的大電流線圈和小電流線圈，所述的大電流線圈是平板線圈，所述的平板線圈包括線圈本體和兩個(gè)外伸的引腳，所述的引腳分別與線圈本體輸入端、輸出端連接；其中，至少1個(gè)引腳是導(dǎo)電金屬排。在開(kāi)關(guān)電源中，平板變壓器通過(guò)變壓器的導(dǎo)電金屬排固定在平板散熱器上。變壓器和開(kāi)關(guān)電源大電流電子元器件產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)導(dǎo)電金屬排很好地傳輸給平板散熱器，改善了開(kāi)關(guān)電源主要發(fā)熱元器件的散熱效果；變壓器通過(guò)導(dǎo)電金屬排固定在平板散熱器上也改善了變壓器的防振效果，可以滿足汽車(chē)電源苛刻的振動(dòng)條件。
文檔編號(hào)H01F27/29GK202178146SQ20112031677
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者吳坤, 李湘斌, 毛棟才, 陳俊杰 申請(qǐng)人:深圳麥格米特電氣股份有限公司