[发明专利]一种安装在印制线路板上的水冷电感模块的安装方法及其应用

说明书

本发明公开了一种安装在印制线路板上的水冷电感模块的安装方法及其应用，包括相对设置且对应扣合形成空腔的底座和上盖，设置在空腔内的树脂灌封电感，设置在空腔两端的端盖以及水冷管；其中，树脂灌封电感两端分别设置有电感引出线并自空腔穿出，底座的两侧一体地对称设置有开口向上的U形槽，水冷管固定设置在U形槽内。本发明的水冷电感模块将电感、水冷管和散热片集成在一起，在缩小水冷电感模块体积的同时保证了良好的散热效率；能够安装在印制线路板(PCB)上，满足高功率密度电力电子变换设备的使用需求；主体分为底座和上盖两部分，拆装方便，便于树脂灌封电感的维修与更换；使用时能够实现多个串联使用，满足高功率的需求。

技术领域

本发明涉及电力电子领域使用的功率水冷电感，具体涉及一种安装在印制线路板(以下简称PCB)上的大功率水冷电感模块的安装方法及其应用。

背景技术

电感是用绝缘导线绕制而成的电磁感应元件，能够把电能转化为磁能而存储，是电子电路中常用的元器件之一，结构与变压器类似，但只有一个绕组。主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路，在电力电子领域常应用于升压、降压、功率因数校正及逆变输出滤波等电路中。目前常用的大功率电感多采用强制对流冷却或者自然对流冷却的方式，为保证散热效率通常体积较大，且功能单一，不利于在密闭空间中的使用，不能满足电力电子变换设备功率密度进一步提升的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种安装在印制线路板(PCB)上的水冷电感模块，能够在增强电感散热效率的同时缩小电感体积，满足电力电子变换电路中功率器件的散热需求，同时可实现在印制线路板(PCB)上安装，满足高功率密度电力电子变换设备的使用需求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种安装在印制线路板上的水冷电感模块，包括相对设置且对应扣合形成空腔的底座和上盖，设置在所述的空腔内的树脂灌封电感，设置在所述的空腔两端的端盖，以及水冷管；

其中，所述的树脂灌封电感两端分别设置有电感引出线并自空腔穿出，所述底座的两侧一体地对称设置有开口向上的U形槽，所述水冷管固定设置在U形槽内。

在上述技术方案中，所述U形槽靠近树脂灌封电感侧的侧壁高度小于远离树脂灌封电感侧的侧壁高度，远离树脂灌封电感侧的侧壁固定连接有用于固定水冷管的固定块。

在上述技术方案中，所述的U形槽的长度大于底座的长度。

在上述技术方案中，所述水冷管的形状为U形，两侧平直管体分别放置在所述的U形槽内。

在上述技术方案中，所述U形槽的一端或者两端开设有便于引出导线的出线槽。

在上述技术方案中，所述水冷管的材质为纯铜或者铝合金。

在上述技术方案中，所述固定块与U形槽远离底座的侧壁之间、上盖与底座之间、端盖顶端与上盖之间以及端盖底端与底座之间通过螺钉连接。

在上述技术方案中，所述底座的底面开设有用于将水冷模块安装在PCB板上的固定孔。

在上述技术方案中，所述U形槽的外壁固定设置有陶瓷材质的散热片，所述的散热片上固定设置有功率器件或者所述的散热片与功率器件相接触。

在上述技术方案中，所述的散热片为长方形薄片结构并沿U形槽的外壁均匀排列。

在上述技术方案中，所述的上盖与底座接触的接触面上设置有凸缘，所述底座上设置有与上述凸缘相对应的凹槽。

在上述技术方案中，所述底座和上盖之间形成的空腔与树脂灌封电感表面紧密贴合且无明显缝隙。

在上述技术方案中，所述的固定块、水冷管和U形槽之间紧密贴合且无明显缝隙。