[发明专利]一种可持续散热的脉冲电感器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种可持续散热的脉冲电感器及其制造方法，该脉冲电感器包括线排绕组、冷却循环系统和接线端子，所述冷却循环系统包括冷却通道，所述冷却通道中循环通有冷却液，所述线排绕组缠绕于所述冷却通道的外表面，所述线排绕组的一端与所述接线端子的正极固连，所述线排绕组的另一端与所述接线端子的负极固连。本发明技术方案中的线排绕组缠绕于冷却通道上，通过冷却通道中通入的冷却液对线排绕组进行持续散热、具有高刚度、加工装配工艺简单、成本低、冷却循环系统内置冷却液无需过滤绝缘等优点，主要用于脉冲功率电源连续工作的工况，特别适用于电磁发射连续工作时所需的脉冲电源。

技术领域

本发明属于脉冲电源技术领域，尤其涉及一种脉冲电感器及其制造方法。

背景技术

电磁发射工作过程中最高功率可达GW级，发射过程需要大约数个 ms。常规电源无法支撑这样的瞬态功率需求，一般采用脉冲功率电源。脉冲功率电源主要包含金属化膜电容器、半导体主放电开关、半导体续流开关、脉冲电感器和同轴电缆等元件。受半导体主放电开关和发射器负载对电源输出电流特性的需求，在电路中需接入脉冲电感器用于控制放电电流的幅值与脉宽，减少电流时间变化率对半导体主放电开关的影响。为避免变化率过高造成开关的损毁，需将变化率控制在半导体开关的许可范围内，同时脉冲电感器在电路中还起到储能续流的作用。脉冲电源中电感需承受复杂的电磁环境、具备十kV以上电气绝缘特性、百 kA量级的脉冲大电流。电感的设计值一般需控制在几十μH量级，同时电感器电阻值需控制在数个mΩ以内。随着发射器负载对工作频率需求的提高，要求电源系统具备连续放电的能力，这也就要求脉冲电感器要能承受连续脉冲大电流放电产生的强电动冲击力，几十kV级的电气绝缘能力，且不能因为内部温升过高导致绝缘失效或结构强度不足造成损毁。

现有脉冲电感器内部热量不容易消散，特别是用于脉冲功率电源连续工作的工况，受电动力冲击大易导致内部电气绝缘失效、结构强度变弱等问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种散热性能好、结构简单、强度高的脉冲电感器。

为实现上述目的，本发明的脉冲电感器，包括线排绕组、冷却循环系统和接线端子，所述冷却循环系统包括冷却通道，所述冷却通道中循环通有冷却液，所述线排绕组缠绕于所述冷却通道的外表面，所述线排绕组的一端与所述接线端子的正极固连，所述线排绕组的另一端与所述接线端子的负极固连。

进一步，所述冷却循环系统还包括冷却液入口、冷却液出口和循环泵，所述冷却液入口和所述冷却液出口的一端分别与所述冷却通道连通，所述冷却液入口和所述冷却液出口的另一端分别与所述循环泵连接，通过所述循环泵将冷却液循环泵入所述冷却通道。

进一步，所述冷却液入口、所述冷却通道和所述冷却液出口所组成的结构为Ω形。

进一步，所述冷却循环系统的外层设置有外层绝缘结构。

进一步，所述冷却通道、所述冷却液入口和所述冷却液出口一体成型。

进一步，所述冷却通道、所述冷却液入口和所述冷却液出口由绝缘材料浇筑成型。

进一步，所述冷却循环系统上设置有绝缘支撑结构，以加固所述冷却循环系统。

进一步，所述绝缘支撑结构包括多层绝缘板和紧固件，所述多层绝缘板套装于所述冷却循环系统的所述冷却通道上，通过所述紧固件将所述多层绝缘板固定。

进一步，所述线排绕组的两端通过压接结构与所述接线端子的正极和负极压接固连。

进一步，所述压接结构包括正极压接板、正极绝缘压块、负极压接板和负极绝缘压块，所述线排绕组的一端压接于所述正极压接板和所述正极绝缘压块之间，所述线排绕组的另一端压接于所述负极压接板和所述负极绝缘压块之间。

本发明还提供一种脉冲电感器的制造方法，包括：

冷却通道成型；