[实用新型]一种水冷式高频变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高频变压器，具体是指一种水冷式高频变压器。 

背景技术

高频变压器是作为开关电源最主要的组成部分。开关电源中的拓扑结构有很多。比如半桥式功率转换电路，工作时两个开关模块轮流导通来产生10kHz-100KHz的高频脉冲交变电能，然后通过高频变压器进行变压，输出交流电，高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的高低。变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压。 

高频变压器的制作是高频电源，尤其是大功率高频电源设备上的关键部件，如何制作成体积小，载流量大，重量轻的大功率高频变压器是其制作难点之一。目前的高频变压器有部分是采用水冷的，其结构为两个独立的铝或铜做的半体，两个独立的块状半体内分别掏挖出半个圆柱空腔，两个半圆柱空腔构成整体，在该整体内有一个中心柱，在中心环形内放置变压器铁芯及原边绕组，在两个半体内分别开设C型水路用水冷却，C型水路的两个开口端分别连接外部的进水管和出水管，以便独立地进行冷却换热。其缺点是：1加工这样的变压器，得用同等大小的铜或铝锭来掏挖出这样的形状，再做好表面加工并在内部钻出水路联通即可，铜或铝锭的浪费较大，加工难度也大；2重量大，体积大，难以小型化，3匝比始终为N：1，不能根据实际需要来变化使用；4使用中对水要求比较高，90度转弯多，容易堵塞，影响换热，故障率高。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水冷式高频变压器，在解决变压器水冷问题的同时，减小其体积和重量，达到小型化、低成本的目的。 

本实用新型的目的通过下述技术方案实现： 

一种水冷式高频变压器，包括铜基板，在铜基板上安装有铁芯，在铁芯上安装有原边线圈，在铁芯上安装有副边线圈，所述副边线圈为内部空心的铜管，铜管的内部空心为水冷通道。铜基板包括三块铜板，每块铜板间有绝缘板隔开，其中一个作为承载安装铁芯线圈的主板，其一端向上凸出后向下延伸，也可直接延伸出来，在末端部形成连接部位，在连接部位上设置有装配孔，在主板的两个侧面，均连接有一个安装板，在连接部位上也设置有装配孔，三块铜板分别与后级元件相连，安装版的作用是保持主板安装铁芯的部位悬空，保证其散热能力，同时也是电流的输出端，因此，安装板的水平面部分与主板重叠连接，然后翻折90°后向下延伸，最后向外折90°后形成连接部，在连接部上设置有装配孔，铁芯固定安装在铜基板的主板上，原边线圈缠绕在铁芯上，在铁芯上还缠绕有副边线圈，缘边线圈的两端通电后，根据磁电规律，在副边线圈上形成交流电压，即交流电压的变压过程，在此过程中，铁芯内部形成磁通量，在副边线圈上还原为电流，铁芯周边和副边线圈没有良好的热交换，就会累积大量热量而导致故障，就限制了变压器的载流量，如果增大导电截面又会增加重量和成本，从而影响自身体积和承受其重量的二极管的应力，因此，采用空腔结构的圆筒形铜管作为副边线圈，其内部的空腔作为冷却通道，使用时，将铜管的内部通入冷却水，铜管外部输出变压后的电能，冷却水带走变压过程产生的热量，降低了铁芯和副边的温度，在提高了其载流能力的同时，也降低了自身体积和承受其重量的二极管应力，相应的就减少了设备故障率。

在所述的铜管上包裹有铜箔层。进一步讲，为了克服因铜管结构产生的漏磁问题，在铜管的外面贴附一层铜箔，形成稳定的磁感应场。 

所述铜管穿过铜基板并固定在铜基板上。进一步讲，为了进一步地提高换热能力，方便固定铁芯，采用铜管穿过铜基板的方式，铁芯即能牢固的安装在铜基板上，而且，铜基板的热量也可以传递至冷却水，提高其散热效力。 

在所述铜基板与铁芯之间安装有绝缘板。进一步讲，为了提高整体安装后的安全性能，在铜基板与铁芯之间安装有绝缘板。 

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果： 

1本实用新型一种水冷式高频变压器，采用空腔结构的圆筒形铜管作为副边线圈，其内部的空腔作为冷却通道，使用时，将铜管的内部通入冷却水，铜管输出变压后的电压，冷却水带走铜管产生的热量，也降低了铁芯的温度，提高了其载流能力；

2本实用新型一种水冷式高频变压器，用水管代替用铝锭或铜锭掏挖的方法，不仅降低了加工难度，而且降低了生产成本；

3本实用新型一种水冷式高频变压器，用水管代替用铝锭或铜锭掏挖的方法，进一步缩小了体积，实现了高频变压器的小型化，同时减小了变压器自身重量，也就减小了其内部和相关联器件的机械应力。

附图说明