[实用新型]高功率密度磁集成平面变压器

说明书

技术领域

 本实用新型涉及开关电源领域，尤其涉及一种高功率密度磁集成平面变压器。

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，本实用新型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。

本实用新型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。

作为本实用新型的进一步改进，所述散热单元包括导热通孔和散热齿。

作为本实用新型的进一步改进，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。

作为本实用新型的进一步改进，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。

作为本实用新型的进一步改进，所述保护层为金属覆层。

作为本实用新型的进一步改进，所述散热型磁心采用扁平化结构。

本实用新型的有益效果是：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为本实用新型的剖面结构图。

图2为本实用新型结构的示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型进一步说明。

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。

一实施例中，如图1和图2所示，一种高功率密度磁集成平面变压器，包括散热型磁心（1）、大电流绕组（2）、表面金属（3）、散热齿（4）、导热指（5）、磁通调节柱（6）、导热通孔（7）。所述散热型磁心设置有多个导热通孔，导热通孔内填充金属材料构成导热指，所述散热磁心具有磁通调节柱和金属覆层用于实现磁集成。大电流绕组由铜箔或漆包扁铜线构成。

导热通孔内填充金属材料构成导热指，所述散热磁心具有磁通调节柱用于实现磁集成，并通过金属覆层实现漏感控制，大电流绕组由铜箔或漆包扁铜线构成以承载大电流。

所述散热型磁心采用扁平化结构，具有散热齿和导热孔等增强散热的结构。

所述表面金属采用电镀或物理包覆方式实现。

所述大电流绕组采用铜箔或漆包扁铜线构成，其电流密度可以取10-20A/mm2，当采用铜箔线切割时，需采取必要的绝缘措施。

为了同时满足磁性能和工作频率的要求，本发明实例的磁心使用功率锰锌铁氧体材料，但不排除使用其他磁性材料。

为了实现磁集成，一种实施例的金属材料采用银，但不排除使用其它金属材料，如铜，金等。

为了实现热传导，一种实施例的导热指采用铅锡合金，但不排除使用其它金属材料，如银，金，铜，锌等。

同时，提供了一种高功率密度磁集成平面变压器的制作方法。其设计制作过程如下：