[实用新型]一种高频变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术，具体涉及一种大功率高压大电流输出带散热功能的高频变压器。

背景技术

目前，随着电力电子技术的发展，大功率高压大电流输出直流电源的应用越来越多。现在还有大部分工厂还在采用老式的工频变压器隔离，可控硅整流加上比较大容量的电容滤波输出直流，控制可控硅的导通角调压。高频变压器相对于传统的工频变压器有以下优点：高频变压器具有转换效率高、体积小巧的特点；而传统的工频变压器工作在50Hz下，输出相同功率时需要较大的截面积而导致变压器体积庞大，不利于电源的小型化设计，而且电源转换效率也低于开关电源，输出电压低的时候对电网的谐波污染大，效率低，工频变压器带大负载时噪声大。为了充分发挥开关电源的效率高、体积小，就必须使用高频开关电源。在高频开关电源的设计中，最主要的是高频变压器的设计。大功率的高频变压器设计对磁型的选择、散热、安装要高要求。但目前还没有这样的高频变压器或这样的高频变压器被公开。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是，如何提供一种高频变压器，转换效率高且散热好。

本实用新型技术问题这样解决：构建一种高频变压器，包括磁芯及其绕组线圈，其特征在于，还包括在外侧安装插片散热器的铝外壳，且所述磁芯是内部采用纳米晶铁芯的磁芯。

按照本实用新型提供的高频变压器，所述磁芯是复数个。

按照本实用新型提供的高频变压器，所述高频变压器的铝外壳厚度与磁芯个数对应。

按照本实用新型提供的高频变压器，所述外侧仅是靠近整机散热风扇的一侧边，所述高频变压器是整机的一部件。

按照本实用新型提供的高频变压器，所述铝外壳的底部安装在所述整机金属外壳上。

本实用新型提供的高频变压器，较现有技术具有以下优势：

1、变压器采用了风冷与整体机器外壳冷却的方式，可以大大的提高变压器的散热效果，降低变压器的温升，减小变压器的体积，使整机的热量均匀；

2、纳米晶铁芯具高饱和磁感应强度，缩小器件体积；高导磁率低矫顽力，提高变压器效率，减小激磁功率；低损耗，降低变压器的温升；良好的温度稳定性，可在130oC长期工作；

3、改变副边高频整流后直流的串并可以满足高电压与大电流的要求。一种变压器可以满足几种机器的需求；

4、变压器结构简单，易生产与安装。

附图说明

下面结合附图和具体实施例进一步对本实用新型进行详细说明。

图1是本实用新型优选实施例的变压器应用原理图；

图2是图1所示变压器内部结构图；

图3是图1所示变压器铝外壳构造图。

具体实施方式

首先，说明本实用新型创新点：

本实用新型采用纳米晶铁芯作为高频变压器的磁芯，不同功率的变压器通过叠加磁芯的个数与增加铝外壳的高度来满足。另外，铝外壳的一侧有安装一块插片散热器，通过整机的散热风扇进行散热；同时，铝外壳的底部直接安装在机器的镀锌外壳，还可以通过整机外壳散热。

第二，说明本实用新型工作原理：

本实用新型高频电源变压器完成功能有三个：功率传送、电压变换和绝缘隔离。㈠功率传送有两种方式：第一种是变压器功率的传送方式，加在原绕组上的电压，在磁芯中产生磁通变化，使副绕组感应电压，从而使电功率从原边传送到副边，第二种是电感器功率传送方式，原绕组输入的电能，使磁芯激磁，变为磁能储存起来，然后通过去磁使副绕组感应电压，变成电能释放给负载。传送功率决定于电感磁芯储能，而储能又决定于原绕组的电感。电感与磁芯磁导率有关，磁导率高，电感量大，储能多。(二)电压变换通过原边和副边绕组匝数比来完成。不管功率传送是那一种方式，原边和副边的电压变换比等于原和副绕组匝数比。绕组匝数设计成多少，只要不改变匝数比，就不影响电压变换。但是绕组匝数与高频电源变压器的漏感有关。漏感大小与原绕组匝数的平方成正比。㈢绝缘隔离通过原边和副边绕组的绝缘结构来完成。为了保证绕组之间的绝缘，必须增加两个绕组之间的距离，从而降低绕组间的耦合程度，使漏感增大。还有，原绕组一般为高压绕组，匝数不能太少，否则，匝间或者层间电压相差大，会引起局部短路。

第三，结合优选实施例对本实用新型作进一步详细描述：

该高频变压器由纳米晶铁芯磁芯、六片铝板外壳、插片散热器、散热风扇、输入漆包线、输出漆包线和支撑底座等组成。其原理图如图1，内部线圈结构如图2，外部结构如图3。

参见附图1所示，该高频变压器包括进线11和输出线12。