[发明专利]一种变压器

说明书

本发明提供一种变压器，用于提高变压器的散热性能。该变压器包括：磁芯，所述磁芯包括中心柱和对称分布于所述中心柱两侧的侧柱；线圈绕组；铜片绕组，所述铜片绕组与所述线圈绕组沿所述中心柱的中心线方向交叉缠绕在所述中心柱上；其中，所述铜片绕组上沿与所述中心线垂直的方向延伸出散热齿，所述散热齿与所述铜片绕组一体成型。

技术领域

本发明涉及电气领域，尤其涉及一种变压器。

背景技术

高频变压器经常应用在隔离的电力电子变换器中，例如，反激电路变压器、正激电路变压器、全波整流变压器、全桥整流变压器、谐振转换电路LLC变压器。高频变压器工作过程中产生的损耗会导致变压器升温，变压器自身温度过高会导致部分器件失效，例如绝缘损坏或磁芯饱和失效等，从而引起电力电子变换器功能性失效。变压器的损耗分为铜损和磁损两个部分，其中铜损是电流流过该线圈绕组电阻所消耗能量，表现为线圈绕组发热，线圈绕组的发热与电流的平方成正比；磁损是铁芯中励磁和涡流产生的消耗能量，表现为磁芯发热。

而传统高频变压器绕制方法是线圈从变压器中心柱磁芯开始起绕，一层层围绕中心柱向外扩展，靠近外侧的线圈暴露在空气中，容易散热，而靠近中心柱的线圈，由于被外层线圈严实地包裹在中间不利于散热，内层线圈的温升通常比外层线圈温升高。

目前，为了给变压器散热通常是在现有变压器的基础上增加散热装置，例如，在磁芯的两侧设置散热片，在接线机构的内部安装用于吸收电线热量的吸热机构以及在主体的内部顶端安装散热机构实现，或者通过导热胶层和石英砂层组成的散热层增大导热系数，或者在变压器外壳的外侧固定设置多个散热翅片。然而，增加的散热机构，会使得变压器的结构变得复杂，增加组装工艺的难度。因此，现有技术无法在保证在不增加变压器的结构复杂度的同时，保证散热性能。

发明内容

本发明实施例提供一种变压器，用于提高变压器的散热性能。

本发明实施例提供一种变压器，包括：磁芯，所述磁芯包括中心柱和对称分布于所述中心柱两侧的侧柱；线圈绕组；铜片绕组，所述铜片绕组与所述线圈绕组沿所述中心柱的中心线方向交叉缠绕在所述中心柱上；其中，所述铜片绕组上沿与所述中心线垂直的方向延伸出散热齿，所述散热齿与所述铜片绕组一体成型。

在本发明实施例中，由于在铜片绕组上沿与中心线垂直的方向延伸出散热齿，因此可以通过散热齿将铜片绕组在变压器处于工作状态时生成的热量散发出去，提高了变压器的散热性能。

同时，由于线圈绕组和铜片绕组交叉缠绕，可以将线圈绕组产生的热量传导至铜片绕组上，通过散热齿散热，从而进一步提高了变压器的散热性能，且由于铜片绕组和散热齿是一体成型，也就是说铜片绕组既是绕组，又是散热片，从而能够在提高变压器的散热性能的同时不增加变压器的结构复杂度。

在本发明实施例中，线圈绕组和铜片绕组可以均匀交叉缠绕在中心柱上，也可以非均匀交叉缠绕在中心柱上，在均匀交叉缠绕时，散热齿能够更好的将线圈绕组在变压器处于工作状态时产生的热量传导出去。

在本发明实施例中，散热齿的形状可以是片状散热齿，也可以是柱状散热齿，或者是其它形状的散热齿，在此不做限制。

在一个可能的设计中，所述铜片绕组为环形开口结构，在所述环形开口处设置有第一引脚和第二引脚；其中，所述第一引脚和所述第二引脚用于固定所述铜片绕组。

在本发明实施例中，环形开口结构可以是圆形开口结构、椭圆形开口结构、或者是任意多边形的开口结构，只要能够与磁芯的中心柱的横截面的形状匹配即可。

在本发明实施例中，第一引脚和第二引脚的可以是沿侧柱的两侧的方向伸出，形成“π”形结构，也可以是沿环形开口方向伸出，形成类似“U”形结构，或者沿着其它方向伸出，在此不再一一举例。

在一个可能的设计中，所述第一引脚的长度和所述第二引脚的长度均大于预设长度，以伸出所述侧柱两侧，形成所述散热齿。