专利名称：可承载大电流且连续可调的微电感装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高频感应加热领域使用的电感装置，特别是一种可承载 大电流且连续可调的微电感装置。
背景技术：
在高频感应加热领域，大功率感应加热高频电源中谐振元件一般由电感 和电容组成，通过电感和电容谐振来产生所需的高频交变电流，其特点是设
备功率大，谐振频率高，功率可达1000KW, 1200KW甚至1600KW，当用于高 频焊管领域时，谐振频率一般可达到400KHz,甚至600KHz，最低也要150KHz。 由于设备功率大且谐振频率高，现有技术面临如下技术难题
(1) 高频电流的集肤效应会导致导体表面有效载流面积缩小，由此产生 很大损耗，不仅使机箱发热，而且导致整机效率下降。
(2) 高频设备在工作中，为适应各种负载的变化，需要调整设备的负载 阻抗。在电容数量基本确定时，频率越高，电感越小。小功率设备中电感容 易实现连续调节，而大功率设备中，尤其是高频设备，几千安培的电感调节 很难实现，大电流微亨级d、电感的连续可调则更难。
发明内容
本发明的目的是提供一种可承载大电流且连续可调的微电感装置，有效 解决现有技术微电感装置面临损耗大、整机效率低和很难实现电感连续调节 等技术难题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种可承载大电流且连续可调的微电 感装置，包括由左输入铜排和右输入铜排构成的输入汇流排，由左输出铜排和右输出铜排构成的输出汇流排，所述左输入铜排和左输出铜排之间、所述 右输入铜排和右输出铜排之间各连接一块由二块水冷铜板并排构成的水冷导 电条，二块可移动的屏蔽铜板位于所述水冷导电条的二侧且与所述水冷铜板 间的距离相等。
所述左输入铜排和左输出铜排之间连接的水冷导电条可以是上水冷导电 条，而所述右输入铜排和右输出铜排之间连接的水冷导电条则为下水冷导电 条。所述左输入铜排和左输出铜排之间连接的水冷导电条也可以是下水冷导 电条，而所述右输入铜排和右输出铜排之间连接的水冷导电条则为上水冷导 电条。
在上述技术方案中，所述水冷导电条包括并排设置的二块水冷铜板，所 述二块水冷铜板的二个端部连接有导电铜排。进一步地，所述二块水冷铜板
之间间i 巨为25mm~ 35mm。
所述左输入铜排包括依次连接的主板、端板和折板，所述右输入铜排包 括依次连接的主板、端板和折板，左输入铜排的主板与右输入铜排的主板并 排设置。所述左输出铜排包括依次连接的主板、端板和折板，所述右输出铜 排包括依次连接的主板、端板和折板，左输出铜排的主板与右输出铜排的主 板并排设置。
所述屏蔽铜板包括屏蔽主板和屏蔽折板，所述屏蔽主板与所述水冷导电 条相对，二块屏蔽折板设置在所述屏蔽主板的两侧形成两侧弯折的构形。
所述屏蔽主板与屏蔽折板之间的夹角为120。~150。，优选地，所述屏蔽 主板与屏蔽折板之间的夹角为130。。
本发明利用高频电流的邻近及互感作用，提出了一种新型结构的可承载 大电流且连续可调的微电感装置。在本发明技术方案中，通过采用上下分置 的上水冷导电条和下水冷导电条连接输入汇流排和输出汇流排，使流经上水 冷导电条和下水冷导电条中的高频电流大小相等，方向相反，形成磁场回路， 大幅度降低了整套装置的系统电感量，且结构简单、效率较高。上水冷导电条和下水冷导电条均采用二块并排设置的水冷铜板，形成了 4个导通高频电
流的导电面，二块水冷铜板之间间距为25mm ~ 35mm，该间距减弱了两水冷铜 板之间同向电流的相斥作用，使得高频电流能够沿每块水冷铜板的两面均匀 流动。与现有技术通常采用的2个导电面相比，本发明可使高频电流沿两板 面均勻流动，不仅显著增加有效导电面积，减小了电能损耗，还使每个导电 面单独与其外侧可水平移动的屏蔽铜板相对，加大了与外侧屏蔽铜板的互感
作用，进一步地，高频电流流通路径与上水冷导电条和下水冷导电条走向一 致，可显著增加有效导电面积，最大限度地减小电能损耗，防止机箱发热，
位置改变二者间的相对距离，进而调整二者的相对高频互感量，从而达到整 套装置对系统电感量的微小调整。由于两侧相对的屏蔽铜板距上水冷导电条 和下水冷导电条距离一致， 一方面可提高两侧高频感应电流的一致性，调节 变化更明显，另一方面使屏蔽铜板上下感应相同，避免了局部发热过大，降 低了损耗。此外，屏蔽铜板两侧形成弯折的构形，符合磁路走向，有效防止 磁场逸散。利用本发明高频电源中功率电感可承载大电流，实现大电流微亨 级小电感的连续可调，损耗小，机箱不会发热，整机效率高，使本发明在高 频感应加热领域具有很好应用前景。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明结构示意图； 图2为本发明上水冷导电条的结构示意图； 图3为本发明下水冷导电条的结构示意图； 图4为本发明输入汇流排的结构示意图； 图5为本发明屏蔽铜板的结构示意图。 附图标记说明l一输入汇流排； 3—输出汇流排； 12 —右输入铜排; 201 —水冷铜板； 102 —端板； 402 —屏蔽折板。
21 —上水冷导电条 4一屏蔽铜板； 31 —左输出铜排； 202 —导电铜排； 103—折板；
22 —下水冷导电条; ll一左输入铜排； 32—右输出铜排； IOI —主板； 401—屏蔽主板；
具体实施例方式
图1为本发明结构示意图。如图1所示，本发明可承载大电流且连续可 调的微电感装置主体结构包括输入汇流排1、上水冷导电条21、下水冷导电 条22、输出汇流排3和可移动的屏蔽铜板4，上水冷导电条21和下水冷导电 条22连接在输入汇流排1和输出汇流排3之间，且上下设置，二块可移动的 屏蔽铜板4分别设置在上水冷导电条21和下水冷导电条22的二侧。具体地， 输入汇流排1包括紧并在一起的左输入铜排11和右输入铜排12,输出汇流 排3包括紧并在一起的左输出铜排31和右输出铜排32，左输入铜排11和左 输出铜排31与上水冷导电条21连接，右输入铜排12和右输出铜排32与下 水冷导电条22连接，使高频电流在流动时， 一侧的高频电流通过左输入铜排 11、上水冷导电条21和左输出铜排31流动，而另一侧的高频电流被迫通过 右输出铜排32、下水冷导电条22和右输入铜排12流动，在上水冷导电条21 和下水冷导电条22中，上述两电流大小相等，方向相反。二块屏蔽铜板4安 装在上水冷导电条21和下水冷导电条22两侧，所形成的二相对面距离相等， 且可水平移动，使由上水冷导电条21、下水冷导电条22和输入汇流排1、输 出汇流排3组成的单压电感产生的磁通与两侧的屏蔽铜板4交链，通过调整 屏蔽铜板4与上水冷导电条21和下水冷导电条22之间的相对距离，可以调 节二者的相对高频互感量，即可微调单匝电感的电感量，从而达到整套装置 系统电感量的微小调整。本发明上述技术方案提出了一种新型结构的微电感装置，通过利用高频 电流的邻近及互感作用，实现了大电流小电感的连续调节，且结构简单、效 率较高。在上述技术方案中，本发明釆用上下设置的上水冷导电条和下水冷 导电条连接输入汇流排和输出汇流排，使流经上水冷导电条和下水冷导电条 中的高频电流大小相等，方向相反，形成磁场回路，大幅度降低了整套装置 的系统电感量。由于高频电流流通路径与上水冷导电条和下水冷导电条走向 一致，可显著增加有效导电面积，最大限度地减小电能损耗，防止机箱发热， 提高了整机效率。与上水冷导电条和下水冷导电条相对的屏蔽铜板通过移动 位置改变二者间的相对距离，进而调整二者的相对高频互感量，从而达到整 套装置对系统电感量的微小调整。由于两侧相对的屏蔽铜板距上水冷导电条 和下水冷导电条距离一致， 一方面可提高两侧高频感应电流的一致性，调节 变化更明显，另一方面使屏蔽铜板上下感应相同，避免了局部发热过大，降 低了损耗，使本发明在高频感应加热领域具有很好应用前景。
图2为本发明上水冷导电条的结构示意图。如图2所示，上水冷导电条 21包括并排设置的二块水冷铜板201， 二块水冷铜板201的端部连接二块导 电铜排202，形成横断面为矩形状的空盒体。导电铜排202外表面的左侧设 置凸台，用于与左输入铜排11和左输出铜排31连接。二块水冷铜板201之 间间距为25mm 35mm，优选为30mm。由于该两块水冷铜^反201流过相同方向 的高频电流，高频电流具有同向相斥，异向相吸的特性，该间距减弱了两水 冷铜板之间同向电流的相斥作用，使得高频电流能够沿每块水冷铜板的两面 均匀流动，增大了铜板的有效导电面积，有利于减d、损耗，提高整机效率。水冷 铜板201的厚度为1. 5mm - 2. 5mm，优选为2腿。导电铜排202的厚度为8隱~ 12mm， 优选为10mm。
图3为本发明下水冷导电条的结构示意图，如图3所示，下水冷导电条 22包括并排设置的二块水冷铜板201, 二块水冷铜板201的端部连接二块导 电铜排202,形成横断面为矩形状的空盒体。导电铜排202外表面的右侧设置凸台，用于与右输入铜排12和右输出铜排32连接。下水冷导电条22的各 参数设置与图2所示的上水冷导电条相同，不再赘述。
本发明图2、图3所示技术方案通过采用二块并排设置的水冷铜板，形 成了 4个导通高频电流的导电面，与现有技术通常采用的2个导电面相比， 本发明可使高频电流沿两板面均匀流动，不仅显著增加有效导电面积，减小 了电能损耗，还使每个导电面单独与其外侧可水平移动的屏蔽铜板等距离相 对，加大了与外侧屏蔽铜板的互感作用。显然，上述技术方案也可以是左输 入铜排11和左输出铜排31与下水冷导电条22连接，右输入铜排12和右输 出铜排32与上水冷导电条21连接，使上水冷导电条21和下水冷导电条22 中电流大小相等，方向相反。
图4为本发明输入汇流排的结构示意图。如图4所示，输入汇流排1包 括紧并在一起的左输入铜排11和右输入铜排12，其中左输入铜排11包括依 次连接的主板101、端板102和折板103，左输入铜排11和右输入铜排12的 主板101并排设置，连接于高频逆变电容，端板102用于与上水冷导电条或 下水冷导电条连接，折板103设置在外侧，形成两侧弯折的构形，以符合不兹 路走向，有效防止磁场逸散。端板102与折板103间形成的夹角a可以为 120°~150°,优选为130°，保证边缘效应逐步减弱，避免了机箱发热。右输 入铜排12结构与左输入铜排11结构相同，对称位于左输入铜排11的右侧。 输出汇流排3的结构与输入汇流排1的结构相同，对称位于另一端，不再赘 述。
图5为本发明屏蔽铜板的结构示意图。如图5所示，屏蔽铜板4包括屏 蔽主板401和屏蔽折板402,屏蔽主板401与上水冷导电条和下水冷导电条 相对，二块屏蔽折板402连接在屏蔽主板401的两侧，形成两侧弯折的构形， 以符合磁路走向，有效防止磁场逸散。屏蔽主板401与屏蔽折板402间形成 的夹角卩可以为120。 ~ 150°,优选为130°，保证边缘效应逐步减弱，避免了 机箱发热。本发明屏蔽主板401为一平面，上水冷导电条和下水冷导电条形成与屏蔽主板401相对的另一平面，二平面之间各处的距离相等，使屏蔽主 板401上下感应相同，因此避免了局部发热过大，同时通过调整二平面间的 距离，可以实现微亨级小电感的连续可调。本发明当屏蔽铜板4距离上、下 水冷导电条较近时，电感最小；当距离较远时，电感最大。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当 理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技 术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种可承载大电流且连续可调的微电感装置，包括由左输入铜排和右输入铜排构成的输入汇流排，由左输出铜排和右输出铜排构成的输出汇流排，其特征在于，所述左输入铜排和左输出铜排之间、所述右输入铜排和右输出铜排之间各连接一块由二块水冷铜板并排构成的水冷导电条，二块可移动的屏蔽铜板位于所述水冷导电条的二侧且与所述水冷铜板间的距离相等。
2. 如权利要求1所述的可承载大电流且连续可调的微电感装置，其特征 在于，所述左输入铜排和左输出铜排之间连接的水冷导电条为上水冷导电条， 所述右输入铜排和右输出铜排之间连接的水冷导电条为下水冷导电条。
3. 如权利要求l所述的可承载大电流且连续可调的微电感装置，其特征 在于，所述左输入铜排和左输出铜排之间连接的水冷导电条为下水冷导电条， 所述右输入铜排和右输出铜排之间连接的水冷导电条为上水冷导电条。
4. 如权利要求1 ~ 3任一所述的可承载大电流且连续可调的微电感装置， 其特征在于，所述水冷导电条包括并排设置的二块水冷铜板，所述二块水冷 铜板的二个端部连接有导电铜排。
5. 如权利要求4所述的可承载大电流且连续可调的微电感装置，其特征 在于，所述二块水冷铜板之间间距为25mm 35mm。
6. 如权利要求1 ~ 3任一所述的可承载大电流且连续可调的微电感装置， 其特征在于，所述左输入铜排包括依次连接的主板、端板和折板，所述右输 入铜排包括依次连接的主板、端板和折板，左输入铜排的主板与右输入铜排 的主板并排设置。
7. 如权利要求1 ~ 3任一所述的可承载大电流且连续可调的^:电感装置， 其特征在于，所述左输出铜排包括依次连接的主板、端板和折板，所述右输 出铜排包括依次连接的主板、端板和折板，左输出铜排的主板与右输出铜排 的主板并排设置。
8. 如权利要求1 ~ 3任一所述的可承载大电流且连续可调的微电感装置，其特征在于，所述屏蔽铜板包括屏蔽主板和屏蔽折板，所述屏蔽主板与所述 水冷导电条相对，二块屏蔽折板设置在所述屏蔽主板的两侧形成两侧弯折的 构形。
9. 如权利要求8所述的可承载大电流且连续可调的微电感装置，其特征 在于，所述屏蔽主板与屏蔽折板之间的夹角为120。 ~ 150。。
10. 如权利要求9所述的可承载大电流且连续可调的微电感装置，其特 征在于，所述屏蔽主板与屏蔽折板之间的夹角为130°。
全文摘要
本发明涉及一种可承载大电流且连续可调的微电感装置，包括由左输入铜排和右输入铜排构成的输入汇流排，由左输出铜排和右输出铜排构成的输出汇流排，所述左输入铜排和左输出铜排之间、所述右输入铜排和右输出铜排之间各连接一块由二块水冷铜板并排构成的水冷导电条，二块可移动的屏蔽铜板位于所述水冷导电条的二侧且与所述水冷铜板间的距离相等。本发明利用高频电流的邻近及互感作用，不仅显著增加有效导电面积，减小电能损耗，而且实现了大电流小电感的连续调节，结构简单，效率高。
文档编号H01F21/02GK101295575SQ200710096968
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月23日 优先权日2007年4月23日
发明者张民柱, 耿开博, 轩宗震 申请人:保定红星高频设备有限公司