一种高散热效率铜结构变压器的制作方法

1.本实用新型涉及变压器技术领域，具体涉及一种高散热效率铜结构变压器。


背景技术：

2.随着开关电源技术不断发展，功率大、体积小是开关电源一大趋势，新能源汽车车载大功率充电电源及通讯、工控、大功率工业电源、大数据、轨道交通等电源用变压器在大功率高功率密度输出条件下，磁性元件散热就是一大难点，因此，亟待提出一种新型的高散热效率铜结构变压器来解决这一难点。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种高散热效率铜结构变压器，依托铜骨架的优良导热特性，使用大功率变压器热量能迅速导出，同时以金属材质做支架，使用时更加稳定可靠。
4.本实用新型的技术方案具体如下：
5.一种高散热效率铜结构变压器，包括铜骨架、线包和两个磁芯，所述铜骨架用于绕线，所述铜骨架外具有绝缘隔离层一，所述线包绕在具有绝缘隔离层的铜骨架上，所述线包由第一原边-副边-第二原边形成三明治绕制结构，各绕阻之间由绝缘隔离层二隔开，所述铜骨架的两端各组装一个磁芯，两所述磁芯相互粘接固定。
6.优选地，铜骨架包括依次布设的挡板一、中间套筒和挡板二，所述挡板一与中间套筒之间、中间套筒与挡板二之间均焊接，所述挡板一、中间套筒和挡板二的材质均为铜。
7.优选地，所述三明治绕制结构中，所述第一原边、副边和第二原边均采用多股扁平高温胶带包膜线绕制。
8.优选地，所述第一原边采用φ0.1*75*2p的扁平高温胶带包膜线以排绕的方式绕制15ts。
9.优选地，所述副边采用φ0.1*200*3p的扁平高温胶带包膜线以并排绕的方式绕制7ts。
10.优选地，所述第二原边采用φ0.1*75*2p的扁平高温胶带包膜线以排间绕的方式绕制19ts。
11.优选地，所述绝缘隔离层一和绝缘隔离层二均具体为两层nomex绝缘纸。
12.优选地，各所述磁芯与铜骨架之间均设置有导热硅胶片。
13.优选地，两所述磁芯在接合处通过环氧胶粘接，再整体外包多层胶带固定。
14.本实用新型的有益效果体现在：
15.(1)本实用新型提供的高散热效率铜结构变压器通过采用铜材质的变压器骨架，一方面可以充分利用铜材优良的导热导性，另一方面铜材是冲压折弯成型的，可以很方便地固定在电源板散热器或水冷板上，进而整体形成良好的散热通道；
16.(2)通过使用nomex绝缘纸和多股扁平高温胶带包膜线的绝缘组合，使得即使在金
属铜骨架上绕制，也能保证安全绝缘要求；同时增大了增大绕制幅宽进而增大了绕阻与铜骨架的接触面积，使二者能够接触充分，将绕阻内部热量能通过铜骨架快速导出；
17.(3)通过设置导热硅胶片，一方面可以利用硅胶片做缓冲，避免使用过程振动等因素而磁芯受损，另一面在磁芯与铜骨架有效面接触后，利用硅胶导热特性，热量也能通过导热硅胶片和铜骨架快速导出。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
19.图1为本实用新型一实施例提供的高散热效率铜结构变压器的结构示意图；
20.图2为图1所示的高散热效率铜结构变压器的铜骨架的爆炸结构示意图；
21.图3为图1所示的高散热效率铜结构变压器的绕线示意图；
22.附图中，1-铜骨架，11-挡板一，12-挡板二，13-中间套筒，2-线包21
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第一原边，22-第二原边，23-副边，3-磁芯，5-绝缘隔离层二，6-导热硅胶片， 8-ot-4端子。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
24.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。
25.在本技术中，术语“上”、“下”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
26.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
27.此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
30.本实施例提供一种高散热效率铜结构变压器，如图1、图3所示，包括铜骨架1、线包和两个磁芯3，铜骨架1用于绕线，铜骨架1外具有绝缘隔离层一，线包绕在具有绝缘隔离层的铜骨架1上，线包由第一原边-副边23-第二原边22形成三明治绕制结构，各绕阻之间由绝缘隔离层二5隔开，铜骨架1 的两端各组装一个磁芯3，两磁芯3相互粘接固定，具体可以是两磁芯3在接合处通过环氧胶粘接，再整体外包多层胶带固定。
31.在本实施例中，如图2所示，铜骨架1包括依次布设的挡板一11、中间套筒13和挡板二12，挡板一11与中间套筒13之间、中间套筒13与挡板二 12之间均焊接，挡板一11、中间套筒13和挡板二12的材质均为铜。通过采用铜材质的变压器骨架，一方面可以充分利用铜材优良的导热导性，另一方面铜材是冲压折弯成型的，可以很方便地固定在电源板散热器或水冷板上，进而整体形成良好的散热通道。
32.在本实施例中，如图3所示，绝缘隔离层一和绝缘隔离层二5均具体为两层nomex绝缘纸。三明治绕制结构中，第一原边、副边23和第二原边22均采用多股扁平高温胶带包膜线绕制。具体可以是：第一原边采用φ0.1*75* 2p的扁平高温胶带包膜线以排绕的方式绕制15ts；副边23采用φ0.1*200 *3p的扁平高温胶带包膜线以并排绕的方式绕制7ts；第二原边22采用φ 0.1*75*2p的扁平高温胶带包膜线以排间绕的方式绕制19ts。通过使用 nomex绝缘纸和多股扁平高温胶带包膜线的绝缘组合，使得即使在金属铜骨架 1上绕制，也能保证安全绝缘要求；同时增大了增大绕制幅宽进而增大了绕阻与铜骨架1的接触面积，使二者能够接触充分，将绕阻内部热量能通过铜骨架 1快速导出。
33.在本实施例中，如图1所示，各磁芯3与铜骨架1之间均设置有导热硅胶片6，一方面可以利用硅胶片做缓冲，避免使用过程振动等因素而磁芯3受损，另一面在磁芯3与铜骨架1有效面接触后，利用硅胶导热特性，热量也能通过导热硅胶片6和铜骨架1快速导出。
34.在本实施例中，如图1所示，变压器次级引线可以采用标准2个ot-4端子8引出，次级引线焊接2个加工铜块引出，铜块上设计有3个m4螺丝孔，方便使用端操作。
35.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。