專利名稱：一種一體化高頻功率變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于工業(yè)的大功率高頻開關(guān)電源,具體涉及一種一體化高頻功率變壓器。
背景技術(shù)：
目前，低壓大電流高頻開關(guān)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(xiàn)有技術(shù)常使用銅排或?qū)Ь€作為連接線構(gòu)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(yīng)的影響，副邊繞組連接導(dǎo)體有效導(dǎo)電面積會變小、電阻增大、發(fā)熱嚴(yán)重，同時由于環(huán)形變壓器磁芯圓孔限制了副邊繞組導(dǎo)體的截面積，使通過增大副邊繞組截面積來降低發(fā)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(fā)熱的方法更是不可行，而且存在結(jié)構(gòu)復(fù)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(jī)可靠性低等缺點。本發(fā)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(shè)計了適用于倍流整流電路的一體化高頻功率變壓器結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，即本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、簡潔、冷卻效果好的一體化高頻功率變壓器結(jié)構(gòu)。本發(fā)明為達(dá)到上述目的，所采用的技術(shù)方案如下一種一體化高頻功率變壓器，包括環(huán)形變壓器磁芯、變壓器原邊繞組和帶環(huán)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(huán)形變壓器磁芯上構(gòu)成，環(huán)形變壓器磁芯放于所述鋁塊的環(huán)形凹槽中；所述環(huán)形凹槽的內(nèi)圓部分為鋁塊的中心圓柱，中心圓柱的頂端高于環(huán)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(gòu)成變壓器副邊繞組的另一端。進(jìn)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(huán)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(gòu)成變壓器副邊繞組的另一端。進(jìn)一步的，所述的一體化高頻功率變壓器，在環(huán)形凹槽底部下方的鋁塊內(nèi)部設(shè)有水路，該水路與中心圓柱內(nèi)部設(shè)有的水路相連通。進(jìn)一步的，所述的一體化高頻功率變壓器，在環(huán)形凹槽底部下方的鋁塊內(nèi)部設(shè)有的水路為環(huán)形水路,中心圓柱內(nèi)部設(shè)有的水路中心位于中心圓柱的中心軸上。進(jìn)一步的，所述的一體化高頻功率變壓器，帶環(huán)形凹槽的鋁塊在環(huán)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(jìn)一步的，所述的一體化高頻功率變壓器，中心圓柱上設(shè)有與水路相通的入水口，鋁塊設(shè)有與環(huán)形水路相通的出水口。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和技術(shù)效果本發(fā)明采用由挖了環(huán)形凹槽的鋁塊構(gòu)成變壓器的副邊繞組，其導(dǎo)電截面積比銅排或?qū)Ь€導(dǎo)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(jìn)行冷卻，大大提高散熱效果。由于采用鋁塊構(gòu)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(huán)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。


圖I為實施方式的一體化高頻功率變壓器的結(jié)構(gòu)示意 圖2為實施方式的一體化高頻功率變壓器的剖視結(jié)構(gòu)示意 圖3為圖I中帶環(huán)形凹槽的鋁塊俯視結(jié)構(gòu)示意圖 ；
圖中1.環(huán)形變壓器磁芯，2.變壓器原邊繞組，3.帶環(huán)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(jìn)水口，9、出水口。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)敘述。如圖廣3所示，一種一體化高頻功率變壓器，包括環(huán)形變壓器磁芯I、變壓器原邊繞組2和帶環(huán)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(huán)形變壓器磁芯I上構(gòu)成，環(huán)形變壓器磁芯I放于所述鋁塊3的環(huán)形凹槽中；所述環(huán)形凹槽的內(nèi)圓部分為鋁塊3的中心圓柱5，中心圓柱5的頂端高于環(huán)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(gòu)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(huán)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(gòu)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(huán)形凹槽底部下方的鋁塊3內(nèi)部設(shè)有水路，該水路與中心圓柱5內(nèi)部設(shè)有的水路相連通。所述的一體化高頻功率變壓器，在環(huán)形凹槽底部下方的鋁塊內(nèi)部設(shè)有的水路為環(huán)形水路,中心圓柱5內(nèi)部設(shè)有的水路中心位于中心圓柱5的中心軸上。所述的一體化高頻功率變壓器，帶環(huán)形凹槽的鋁塊3在環(huán)形凹槽的邊緣開一缺口6，變壓器原邊繞組兩端輸出線7穿過該缺口 6。所述的一體化高頻功率變壓器，中心圓柱5上設(shè)有與水路相通的入水口 8，鋁塊設(shè)有與環(huán)形水路相通的出水口 9。上述結(jié)構(gòu)的一體化高頻功率變壓器可用于低壓大電流高頻開關(guān)電源的變壓器次級的倍流整流電路中，即鋁塊中心圓柱5作為一體化高頻功率變壓器次級輸出的一端接一組共陽極整流二極管模塊的陰極；帶中心圓孔的銅板4作為一體化高頻功率變壓器次級輸出的另一端接另一組共陽極整流二極管模塊的陰極；這兩組共陽極整流二極管模塊的陽極分別安裝在同一水冷散熱器的正反兩面。開關(guān)電源工作時，通過水對變壓器和倍流整流器進(jìn)行冷卻，形成一個水冷的變壓器和倍流整流器。上述結(jié)構(gòu)的一體化高頻功率變壓器結(jié)構(gòu)非常緊湊、簡潔、變壓器次副邊繞組溫升低、散熱效果好，而且環(huán)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。本文 中所描述的具體實施例僅是對本發(fā)明精神的具體說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員
可以在不違背本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下對本具體實施例做出各種修改或補(bǔ)充或者采用類似的方式替代，但是這些改動均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此本發(fā)明技術(shù)范圍不局限于上述實施例。
權(quán)利要求
1.一種一體化高頻功率變壓器，其特征在于包括環(huán)形變壓器磁芯、變壓器原邊繞組和帶環(huán)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(huán)形變壓器磁芯上構(gòu)成，環(huán)形變壓器磁芯放于所述鋁塊的環(huán)形凹槽中；所述環(huán)形凹槽的內(nèi)圓部分為鋁塊的中心圓柱，中心圓柱的頂端高于環(huán)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(gòu)成變壓器副邊繞組的另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一體化高頻功率變壓器，其特征在于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(huán)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(gòu)成變壓器副邊繞組的另一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一體化高頻功率變壓器，其特征在于在環(huán)形凹槽底部下方的鋁塊內(nèi)部設(shè)有水路，該水路與中心圓柱內(nèi)部設(shè)有的水路相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一體化高頻功率變壓器，其特征在于環(huán)形凹槽底部下方的鋁塊內(nèi)部設(shè)有的水路為環(huán)形水路，中心圓柱內(nèi)部設(shè)有的水路中心位于中心圓柱的中心軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一體化高頻功率變壓器，其特征在于帶環(huán)形凹槽的鋁塊在環(huán)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。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一體化高頻功率變壓器，其特征在于中心圓柱上設(shè)有與水路相通的入水口，鋁塊設(shè)有與環(huán)形水路相通的出水口。
全文摘要
本發(fā)明公開一種一體化高頻功率變壓器，包括環(huán)形變壓器磁芯、變壓器原邊繞組和帶環(huán)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(huán)形變壓器磁芯上構(gòu)成，環(huán)形變壓器磁芯放于所述鋁塊的環(huán)形凹槽中；所述環(huán)形凹槽的內(nèi)圓部分為鋁塊的中心圓柱，中心圓柱的頂端高于環(huán)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(gòu)成變壓器副邊繞組的另一端。所述鋁塊內(nèi)部設(shè)有水路，變壓器工作時通過水對其進(jìn)行冷卻。本發(fā)明結(jié)構(gòu)非常簡潔、緊湊、散熱效果好、漏感小，可應(yīng)用于大功率高頻開關(guān)電源領(lǐng)域中。
文檔編號H01F27/16GK102956350SQ20121044818
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者杜貴平 申請人:華南理工大學(xué)