专利名称：一种高效逆变装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及变压器，尤其涉及一种具有高效散热性能的高效逆变装置。
背景技术：
逆变器(Inverter)是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220v、50Hz正弦或方波)，通俗地说，逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置，它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。在直流输入、交流输出的逆变装置中，输入级通常电压较低，所以常采用推挽式工作方式。图I所示为推挽式逆变器的主电路，逆变器是由具有中心抽头变压器Tt，两只开关管V1J2和两只二极管DpD2构成的，是一种完全对称的结构形式，而且V1和V2发射极接在电源的负极，驱动十分方便，也不必进行隔离。变压器Tt两个初级绕组的匝数相等，即W11=W12=W1，次级绕组的匝数为W2，输入直流电加于变压器Tt的初级中心抽 头上，变压器Tt初级的另两个引出端分别连接两个电子开关下地。变压器通常采用铁氧体变压器，中国专利CN 1989579A公开了一种用于逆变器的变压器，包括绕线管，其包括至少一个在一对相对侧壁之间的障壁以及被所述障壁划分为低电压侧和高电压侧的线圈缠绕部，两股或更多股线圈被缠绕在所述低电压侧的所述线圈缠绕部周围，以及被插入到所述绕线管中的铁氧体芯，所述铁氧体芯包围所述绕线管并且引导磁通。该类变压器中一般将初级绕于线包中，用引脚引出焊接于PCB板上，这种方式在大功率应用中不利于变压器散热。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种高效逆变装置，可以大大提高变压器的散热功率，且大幅提高整机工作效率。本发明的目的是通过下述技术方案实现的
一种高效逆变装置，包括带主散热部件的变压器和若干电子开关管，所述变压器包括初级线圈部、磁芯部件和次级线圈部，所述若干电子开关管均为MOS管，所述MOS管的源极分别与电源负极连接，所述初级线圈部为具有相等数目匝数的两个初级绕组，其中
所述磁芯部件具有圆环柱体形缠绕部，多股线圈被缠绕在所述磁芯部件的圆环柱体形缠绕部上，构成所述次级线圈部；
所述主散热部件包括相互连接的风机和金属散热器，所述金属散热器包括通过一绝缘部件互连的第一散热体和第二散热体，所述两个初级绕组包括第一初级绕组和第二初级绕组；所述第一初级绕组的一端连接所述第一散热体且与所述第一散热体电连接导通，另一端从所述圆环柱体形缠绕部轴向一侧穿过所述圆环柱体形缠绕部的中空部分后与电源正极连接；所述第二初级绕组的一端连接所述第二散热体且与所述第二散热体电连接导通，另一端从所述圆环柱体形缠绕部轴向另一侧穿过所述圆环柱体形缠绕部的中空部分后与电源正极连接；
所述若干电子开关管的漏极分别紧贴于所述金属散热器上且与所述金属散热器电连接导通。上述高效逆变装置，其中，所述磁芯部件为超微晶磁芯。上述高效逆变装置，其中，两个所述初级绕组的匝数为I至3圈。上述高效逆变装置，其中，所述磁芯部件与所述风机分列于所述金属散热器的两侧。上述高效逆变装置，其中，所述若干电子开关管组成推挽式电路。上述高效逆变装置，其中，所述若干电子开关管为四个MOS管或者六个MOS管或者八个MOS管，并且均等地分布在所述第一散热体和所述第二散热体上。上述高效逆变装置，其中，所述风机、所述金属散热器、所述四个电子开关管、所述初级线圈部、所述磁芯部件和所述次级线圈部所构成的结构为轴对称分布。 上述高效逆变装置，其中，所述磁芯部件的轴线为水平方向且与所述金属散热器平行。与已有技术相比，本发明的有益效果在于
1、具有圆柱体形缠绕部的磁芯部件在环绕上次级线圈之后，固定于金属散热器前，这样变压器周围的气流最大，有利于散热；
2、初级线圈部的2个初级绕组以轴对称方式进行连接，不仅使得2个初级绕组的长度短，电阻损耗小，而且由于是敞开式的，散热性极佳，同时由于是直接电连接于散热器上，散热器也能帮助初级绕组进行散热；
3、电子开关管的漏极分别紧贴于金属散热器上且与金属散热器电连接导通，热传导效率高。
图I绘出现有技术中推挽式逆变器的主电路；
图2绘出根据本发明高效逆变装置的一个最佳实施例的斜视 图3绘出根据本发明高效逆变装置的一个最佳实施例的另一个斜视图 图4绘出根据本发明高效逆变装置的一个最佳实施例的主视 图5绘出图4的左视 图6绘出图4的俯视图。
具体实施例方式下面结合原理图和具体操作的最佳实施例对本发明作进一步说明。图疒图6示出了本发明高效逆变装置的各个角度的视图，图中作出标注的部分基本为变压器的主体结构，电路板上的其他部分均为关于逆变器的现有技术，因此大部分予以省略，也请忽略无标注的与本发明无关部分的结构。由图所示，本发明高效逆变装置包括带主散热部件的变压器I和若干电子开关管2，变压器I包括初级线圈部11、磁芯部件12和次级线圈部13，若干电子开关管2均为MOS管，MOS管的源极分别与电源负极连接，初级线圈部11为具有相等数目匝数的两个初级绕组11。磁芯部件12具有圆环柱体形缠绕部，多股线圈被缠绕在磁芯部件12的圆环柱体形缠绕部上，构成次级线圈部。主散热部件包括相互连接的风机3和金属散热器4，金属散热器4包括通过一绝缘部件(未在图中绘出)互连的第一散热体41和第二散热体42，两个初级绕组11包括第一初级绕组111和第二初级绕组112。第一初级绕组111的一端连接第一散热体41且与第一散热体41电连接导通，另一端从圆环柱体形缠绕部轴向一侧穿过圆环柱体形缠绕部的中空部分后与电源正极连接。第二初级绕组112的一端连接第二散热体42且与第二散热体42电连接导通，另一端从圆环柱体形缠绕部轴向另一侧穿过圆环柱体形缠绕部的中空部分后与电源正极连接。若干电子开关管2的漏极分别紧贴于金属散热器4上且与金属散热器4电连接导通，该结构使得热传导效率高。电子开关管2为四个MOS管或者六个MOS管或者八个MOS管，组成推挽式电路，具体根据实际所需的功率大小和电路构成进行设定，第一散热体41和第二散热体42上分别设有2个MOS管。进一步地，磁芯部件为超微晶磁芯。超微晶亦称纳米非晶，是一种新型磁性材料。超微晶磁芯具有高磁导率、高矩形比、磁芯损耗低、高温稳定性好等优点，另外还具有较高的饱和磁感应强度，高磁导率，低矫顽力，低损耗及良好的稳定性、耐磨性和耐蚀性。在本最 佳实施例中，由于该种磁芯的电感较大，所以在直流低压供电充电侧初级绕组只需绕I圈，两个初级绕组的匝数均为1，即导线穿过磁芯部件12的中空部分即可。除了本最优实施例夕卜，根据实际的功率大小还可以设定2圈或者3圈初级绕组，但最好不要超过3圈，否则不利实现本发明初级线圈部11的绕组方便简单的优势。磁芯部件12与风机分列于金属散热器4的两侧。具有圆柱体形缠绕部的磁芯部件12在环绕上次级线圈13之后，固定于金属散热器4前，这样变压器I周围的气流最大，有利于散热。风机3、金属散热器4、四个电子开关管2、初级线圈部11、磁芯部件12和次级线圈部13所构成的结构为轴对称分布，初级线圈部11的2个初级绕组以轴对称方式进行连接，不仅使得2个初级绕组的长度短，电阻损耗小，而且由于是敞开式的，散热性极佳，同时由于是直接电连接于散热器4上，散热器4也能帮助初级绕组进行散热。磁芯部件12的轴线为水平方向且与金属散热器4平行。综上所述，本发明高效逆变装置磁芯部件为超微晶磁芯，具有圆环柱体形缠绕部，主散热部件包括相互连接的风机和金属散热器，初级线圈部为两根导线，分别从磁芯部件的两侧相向穿过圆环柱体形磁芯部件的中空部分后与电源正极连接。本发明散热性极佳，热传导效率高。以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对该高效逆变装置进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
权利要求
1.一种高效逆变装置，包括带主散热部件的变压器和若干电子开关管，所述变压器包括初级线圈部、磁芯部件和次级线圈部，所述若干电子开关管均为MOS管，所述MOS管的源极分别与电源负极连接，所述初级线圈部为具有相等数目匝数的两个初级绕组，其特征在于 所述磁芯部件具有圆环柱体形缠绕部，多股线圈被缠绕在所述磁芯部件的圆环柱体形缠绕部上，构成所述次级线圈部； 所述主散热部件包括相互连接的风机和金属散热器，所述金属散热器包括通过一绝缘部件互连的第一散热体和第二散热体，所述两个初级绕组包括第一初级绕组和第二初级绕组；所述第一初级绕组的一端连接所述第一散热体且与所述第一散热体电连接导通，另一端从所述圆环柱体形缠绕部轴向一侧穿过所述圆环柱体形缠绕部的中空部分后与电源正极连接；所述第二初级绕组的一端连接所述第二散热体且与所述第二散热体电连接导通，另一端从所述圆环柱体形缠绕部轴向另一侧穿过所述圆环柱体形缠绕部的中空部分后与电源正极连接； 所述若干电子开关管的漏极分别紧贴于所述金属散热器上且与所述金属散热器电连接导通。
2.根据权利要求I所述的高效逆变装置，其特征在于，所述磁芯部件为超微晶磁芯。
3.根据权利要求2所述的高效逆变装置，其特征在于，两个所述初级绕组的匝数为I至3圈。
4.根据权利要求I所述的高效逆变装置，其特征在于，所述磁芯部件与所述风机分列于所述金属散热器的两侧。
5.根据权利要求I所述的高效逆变装置，其特征在于，所述若干电子开关管组成推挽式电路。
6.根据权利要求5所述的高效逆变装置，其特征在于，所述若干电子开关管为四个MOS管或者六个MOS管或者八个MOS管，并且均等地分布在所述第一散热体和所述第二散热体上。
7.根据权利要求6所述的高效逆变装置，其特征在于，所述风机、所述金属散热器、所述四个电子开关管、所述初级线圈部、所述磁芯部件和所述次级线圈部所构成的结构为轴对称分布。
8.根据权利要求I所述的高效逆变装置，其特征在于，所述磁芯部件的轴线为水平方向且与所述金属散热器平行。
全文摘要
本发明公开了一种高效逆变装置，包括带主散热部件的变压器和若干电子开关管，磁芯部件为超微晶磁芯，具有圆环柱体形缠绕部，主散热部件包括相互连接的风机和金属散热器，金属散热器包括通过一绝缘部件互连的第一散热体和第二散热体，第一初级绕组的一端连接第一散热体且与第一散热体电连接导通，另一端从缠绕部轴向一侧穿过圆环柱体形缠绕部的中空部分后与电源正极连接；第二初级绕组的一端连接第二散热体且与第二散热体电连接导通，另一端从缠绕部轴向另一侧穿过圆环柱体形缠绕部的中空部分后与电源正极连接。本发明散热性极佳，热传导效率高，可以大大提高变压器的散热功率，且大幅提高整机工作效率。
文档编号H01F27/08GK102684524SQ201110349918
公开日2012年9月19日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者洪伟弼, 陆元成 申请人:纽福克斯光电科技(上海)有限公司