[发明专利]高功率密度磁集成平面变压器及制作方法

说明书

技术领域

 本发明涉及开关电源领域，尤其涉及一种高功率密度磁集成平面变压器和制作方法。

背景技术

现代电子系统要求电子器件或组件更小、更轻、更薄、集成度更高。电源供电系统是电子系统的心脏部件，更需要进行小型化、高可靠性的设计。目前实现平面变压器主要采用通用磁心配合绕组的方法，磁心一般采用EI,ER等通用平面磁心，绕组通过PCB工艺或铜箔实现，然后和磁心组合构成变压器。目前实现软开关一般采用外接谐振电感。采用通用磁心的缺点是：磁心的导热系数较低，热量不能传输到表面，导致磁心中柱温升过高；采用外接谐振电感的缺点是：外接谐振电感体积较大。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种高功率密度磁集成平面变压器，解决现有技术中散热较差和体积较大的问题。

本发明提供了一种高功率密度磁集成平面变压器，包括散热型磁心、大电流绕组和磁通调节柱，所述散热型磁心设有散热单元，所述散热型磁心集成所述磁通调节柱；所述散热型磁心连接所述大电流绕组；所述散热型磁心表面覆有保护层，所述散热型磁心、磁通调节柱和保护层形成磁集成。

作为本发明的进一步改进，所述散热单元包括导热通孔和散热齿。

作为本发明的进一步改进，所述散热型磁心由底板和盖板构成，所述盖板上设置有散热齿，所述底板上设有磁通调节柱。

作为本发明的进一步改进，所述导热通孔内设有导热指；所述导热指由金属材料在所述导热通孔填充构成。

作为本发明的进一步改进，所述保护层为金属覆层。

作为本发明的进一步改进，所述散热型磁心采用扁平化结构。

本发明提供了一种高功率密度磁集成平面变压器的制作方法，包括以下步骤，（A）制作散热型磁心，（B）表面金属化，（C）实现导热指，（D）实现绕组，（E）装配；所述步骤（A）中，先进行磁路设计，再制成散热型磁心；所述步骤（B）中，先进行化学镀薄层，再进行膜层的电镀加厚；所述步骤（C）中，对散热型磁心进行加热，在散热型磁心的导热孔中填充银浆，温度上升到银浆熔点后等待银浆充分熔化后停止加热并冷却；所述步骤（D）中，进行线切割，然后对表面绝缘处理，然后通过连续折叠或焊接的方式实现绕组。所述散热型磁心（1）由底板和盖板构成，所述盖板上设置有散热齿（4），所述底板上设有磁通调节柱（6）；所述散热型磁心（1）表面覆有保护层；所述散热型磁心（1）内设散热通孔。

作为本发明的进一步改进，所述保护层为金属覆层，所述金属覆层上有断裂隙。

作为本发明的进一步改进，所述导热通孔内设有导热指；所述导热指由金属材料在所述导热通孔填充构成。

本发明的有益效果是：所述高功率密度磁集成平面变压器基于提高功率密度的目的，采用优化磁心结构的散热型磁心，具有散热齿、导热指、磁通调节柱、表面金属等结构，结合大电流绕组， 可将变压器的功率密度提高至70W/cm3。该高功率密度磁集成平面变压器的性能优异，有利于DC/DC模块电源的小型化，具有很强的实用价值。

【附图说明】

图1为本发明的剖面结构图。

图2为本发明结构的示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

一种高功率密度磁集成平面变压器，包括散热型磁心、大电流绕组和磁通调节柱，所述散热型磁心设有散热单元，所述散热型磁心集成所述磁通调节柱；所述散热型磁心连接所述大电流绕组；所述散热型磁心表面覆有保护层，所述散热型磁心、磁通调节柱和保护层形成磁集成。

所述散热单元包括导热通孔和散热齿。

所述散热型磁心由底板和盖板构成，所述盖板上设置有散热齿，所述底板上设有磁通调节柱。

所述导热通孔内设有导热指；所述导热指由金属材料在所述导热通孔填充构成。

所述保护层为金属覆层。

所述散热型磁心采用扁平化结构。