一种U形磁芯及变压器的制作方法

一种u形磁芯及变压器
技术领域
1.本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其是指一种u形磁芯及变压器。


背景技术：

2.高频变压器是开关电源的核心组件，变压器的体积大小往往决定着电源的体积。开关电源的输出功率不断提高，对变压器传输的功率也提出更高的挑战。通常使用多个变压器串并联或增大变压器体积的方法提高传输的功率。其中增大磁芯体积可以共用磁路，所以在相同功率等级下比多个变压器串并联的方案体积更小。传统增加磁芯体积的方法是使用更大的磁芯，或使用多个磁芯拼接，使传输的功率增大。磁芯增大后，其散热面积与体积之比不断减小，这导致磁芯内部散热困难，容易饱和。
3.现有磁芯用于水冷散热时存在着缺陷，例如使用e形形或pq形磁芯，热量需要通过磁芯中柱传导出来，用于水冷时会把中柱设计的尽量短，这样会挤占绕线空间，使得绕线困难，不利于生产加工；使用传统u形磁芯则存在侧壁厚的问题，对传导散热不利。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种u形磁芯及变压器，旨在解决现有的开关电源使用水冷散热时内部磁芯散热效率低下的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：
6.第一方面，提供了一种u形磁芯，包括平行设置的两个中柱，以及连接两个所述中柱同一端的顶盖，所述顶盖部分朝与两个所述中柱所在平面垂直的一个方向延伸，使所述顶盖的宽度大于所述中柱的直径。
7.其中，所述顶盖延伸的部分呈矩形柱状。
8.其中，所述顶盖延伸的部分两端呈圆角。
9.其中，所述顶盖延伸的部分两端呈梯形。
10.其中，所述中柱截面为圆形、椭圆形或跑道形。
11.其中，所述顶盖在与其延伸方向相反的一面上开设有凹槽。
12.第二方面，提供了一种变压器，包括两个如第一方面所述的u形磁芯，以及两个线包、盖板、散热外壳，两个所述u形磁芯的四个中柱按截面两两相对且对称设于所述散热外壳内，两个所述线包分别缠绕在两对截面相对的中柱上，所述盖板盖合在所述散热外壳上，且所述盖板上开设有散热窗口。
13.其中，所述散热窗口有两个，且与所述中柱的位置相对应。
14.其中，各对所述截面相对的中柱之间的缝隙，以及两个所述u形磁芯与散热外壳之间的缝隙均使用导热胶进行填充。
15.本实用新型的有益效果在于：
16.在本实用新型提供的u形磁芯中，连接两个中柱的顶盖部分延伸至中柱外围，使顶盖可以直接与散热面接触，在磁芯有效截面积相同的情况下降低了顶盖的厚度，使得中柱
导热路径变短，提高了散热效率。
附图说明
17.下面结合附图详述本实用新型的具体结构
18.图1为本实用新型第一实施例提供的u形磁芯的结构示意图；
19.图2为本实用新型第二实施例提供的u形磁芯的结构示意图；
20.图3为本实用新型第三实施例提供的u形磁芯的结构示意图；
21.图4为本实用新型第四实施例提供的u形磁芯与线包连接的结构示意图；
22.图5为本实用新型第五实施例提供的变压器的结构示意图。
具体实施方式
23.为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
24.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
25.请参考图1至图3，图1为本实用新型第一实施例提供的u形磁芯的结构示意图，图2为本实用新型第二实施例提供的u形磁芯的结构示意图，图3为本实用新型第三实施例提供的u形磁芯的结构示意图。
26.请参考图1，一种u形磁芯，包括平行设置的两个中柱100，以及连接两个所述中柱100同一端的顶盖200，所述顶盖200部分朝与两个所述中柱100所在平面垂直的一个方向延伸，使所述顶盖200的宽度大于所述中柱100的直径。
27.本实用新型的有益效果在于：
28.在本实用新型提供的u形磁芯中，连接两个中柱的顶盖部分延伸至中柱外围，使顶盖可以直接与散热面接触，在磁芯有效截面积(近似于顶盖截面积)相同时，顶盖厚度更薄，中柱在轴向上的导热路径变短，提高了磁芯的散热效率。
29.进一步地，所述顶盖200延伸的部分呈矩形柱状。
30.进一步地，请参考图2，所述顶盖200延伸的部分两端呈圆角。圆角的设置使得u形磁芯在与其它散热部件配合时更容易装配且不割手。
31.进一步地，请参考图3，所述顶盖200延伸的部分两端呈梯形。通过增大顶盖200向外延伸的部分，可以有效增加顶盖200底面和侧面的散热面积。
32.进一步地，所述中柱100截面为圆形、椭圆形或跑道形。
33.进一步地，所述顶盖200在与其延伸方向相反的一面上开设有凹槽300。所述凹槽300便于进行绕线的固定。
34.请参考图4至图5，图4为本实用新型第四实施例提供的u形磁芯与线包连接的结构示意图，图5为本实用新型第五实施例提供的变压器的结构示意图。
35.如图4至图5所示，一种变压器，包括两个如以上实施例所述的u形磁芯10，以及两个线包20、盖板30、散热外壳40，两个所述u形磁芯10的四个中柱100按截面两两相对且对称
设于所述散热外壳40内，两个所述线包20分别缠绕在两对截面相对的中柱100上，所述盖板30盖合在所述散热外壳40上，且所述盖板30上开设有散热窗口31。
36.具体地，所述盖板30上设有与线包20出线端连接的出线引脚32，所述散热外壳40上设有固定引脚41，用于与盖板30上的定位孔进行配合定位。
37.进一步地，所述散热窗口31有两个，且与所述中柱100的位置相对应。
38.进一步地，各对所述截面相对的中柱100之间的缝隙，以及两个所述u形磁芯10与散热外壳40之间的缝隙均使用导热胶进行填充。
39.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种u形磁芯，其特征在于，包括平行设置的两个中柱，以及连接两个所述中柱同一端的顶盖，所述顶盖部分朝与两个所述中柱所在平面垂直的一个方向延伸，使所述顶盖的宽度大于所述中柱的直径。2.如权利要求1所述的u形磁芯，其特征在于，所述顶盖延伸的部分呈矩形柱状。3.如权利要求1所述的u形磁芯，其特征在于，所述顶盖延伸的部分两端呈圆角。4.如权利要求1所述的u形磁芯，其特征在于，所述顶盖延伸的部分两端呈梯形。5.如权利要求1所述的u形磁芯，其特征在于，所述中柱截面为圆形、椭圆形或跑道形。6.如权利要求1所述的u形磁芯，其特征在于，所述顶盖在与其延伸方向相反的一面上开设有凹槽。7.一种变压器，其特征在于，包括两个如权利要求1至6任一项所述的u形磁芯，以及两个线包、盖板、散热外壳，两个所述u形磁芯的四个中柱按截面两两相对且对称设于所述散热外壳内，两个所述线包分别缠绕在两对截面相对的中柱上，所述盖板盖合在所述散热外壳上，且所述盖板上开设有散热窗口。8.如权利要求7所述的变压器，其特征在于，所述散热窗口有两个，且与所述中柱的位置相对应。9.如权利要求7所述的变压器，其特征在于，各对所述截面相对的中柱之间的缝隙，以及两个所述u形磁芯与散热外壳之间的缝隙均使用导热胶进行填充。

技术总结
本实用新型提供了一种U形磁芯及变压器，所述U形磁芯包括平行设置的两个中柱，以及连接两个所述中柱同一端的顶盖，所述顶盖部分朝与两个所述中柱所在平面垂直的一个方向延伸，使所述顶盖的宽度大于所述中柱的直径。本实用新型通过将顶盖部分延伸至中柱外围，在磁芯有效截面积相同的情况下降低了顶盖的厚度，使得中柱导热路径变短，提高了磁芯的散热效率。提高了磁芯的散热效率。提高了磁芯的散热效率。


技术研发人员：赵海舟 郑山 杨瑞国 余时强
受保护的技术使用者：深圳英飞源技术有限公司
技术研发日：2021.05.20
技术公布日：2021/11/21