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：
本实用新型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，大电流微亨级小电感的连续可调则更难。实用新型内容本实用新型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，本实用新型提供了 一种可承栽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側且与所述水冷 铜板间的距离相等。条，rft7尸/y迎;b祸r八，ja卩，口*柳r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3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側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°。本实用新型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。在本实用新型技术方案中，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，本实用新型可使 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側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，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， 一方面可提高两側高频感应电流的一 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》兹路走向， 有效防止/P兹场逸散。利用本实用新型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， 使本实用新型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，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。附困说明
图1为本实用新型结构示意图； 图2为本实用新型上水冷导电条的结构示意图； 图3为本实用新型下水冷导电条的结构示意图； 图4为本实用新型输入汇流排的结构示意图； 图5为本实用新型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—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；具体实施方式
图1为本实用新型结构示意图。如图1所示，本实用新型可承栽大电流 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ll、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组成的单匝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。
本实用新型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，本实用新型采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， 一方面可提高两側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，使本实用新型在高频感应加热领域具有很好应用前景。图2为本实用新型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，形成橫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。由于该两块水冷铜板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,有利于减小损耗,提高整机效率。水 冷铜板201的厚度为1. 5mm~ 2. 5mm，优选为2mm。导电铜排202的厚度为8腿~ 12mm，优选为10mm。图3为本实用新型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，形成橫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。本实用新型图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， 本实用新型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为本实用新型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1G1、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 合磁路走向，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为本实用新型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|3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。本实用新型屏蔽主板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。本实用新型当屏蔽铜板 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实用新型的技术方案而非限 制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术 人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不 脱离本实用新型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1所述的可承栽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所述的可承栽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微电感装 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。。
专利摘要本实用新型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。本实用新型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H01F29/00GK201036143SQ200720142260
公开日2008年3月12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