一种优化温升的灌封电感及包括其的逆变器的制作方法

1.本实用新型属于光伏、储能、车载等技术应用领域，涉及灌封电感，尤其涉及一种优化温升的灌封电感及包括其的逆变器。


背景技术：

2.应用于光伏、储能逆变器上的电感，通常会采用盒子作为结构封装，利用灌封胶进行灌封，这类灌封电感，按规定的要求合理布置、组装、连接，并与环境隔离从而得到保护，起到防止水分、尘埃及有害气体对电子器件或集成电路的侵蚀的作用，减缓振动，防止外力损伤，能够稳定元件参数。灌封胶的导热系数影响电感的散热，也就是温升变化。
3.在光伏、储能逆变器上的电感体积和成本通常是最受关注的。前期设计和后期产品测试过程中，结构、灌封胶及内部电感参数固定后，由于前期的设计极限，经常导致电感成品温度极限甚至偏高，境遇十分尴尬。在前期的设计极限，经常导致电感成品温度极限甚至偏高的情况下，常规灌封电感是采用直接灌胶的方法，底部线包需与盒子内腔底部保持4mm左右的安全距离，这样不利于底部向外导热。
4.常规灌封电感采用以下几种方法来降低电感的升温：(1)采用导热系数更高的灌封胶来降低温升，但由于灌封胶用量大，增加成本；(2)加宽外围散热窗的面积来降低温升，但整体体积增大，空间不足；(3)通过盒子底部做一个凸起结构或盒子内部垫通风条，增大金属导热面，从而达到散热的效果。但由于灌封电感是采用直接灌胶的方法，底部线包与盒子内腔底部需保持一定的安全距离，因此降低了底部向外导热的效果。
5.cn210271973u公开了一种灌封电感结构，包括：盒体，设有用于向其内部灌胶的出线孔，且沿其长度方向的两个端面分别设有开口；所述盒体为挤压成型结构；两个封堵件，分别连接于所述盒体的两个开口端面，用于封堵所述开口；电感，设置于所述盒体内；所述电感的线材穿过所述出线孔。
6.cn212542089u公开了一种抗震击灌封电感，包括外仓和内仓，所述外仓内设置有内仓，外仓与内仓之间连接有弹绳若干，内仓的边沿滑动设置有连接柱，连接柱上套设有弹簧，弹簧位于内仓的两侧，连接柱的下端与外仓螺纹连接；所述内仓内设置有绕组，绕组的边缘均设置有灌装层。
7.cn207116165u公开了一种三相灌封pfc电感，包括电感本体和外壳，所述外壳内设有不小于三个大小相同的容纳腔，所述电感本体设于容纳腔内；所述电感本体的一端电性连接有引出线，所述引出线向外壳外延伸；所述电感本体和容纳腔之间灌封有灌封胶。
8.灌封电感采用直接灌胶的方法，底部线包与盒子内腔底部之间留有的安全距离，不利于底部向外导热。当采用导热系数更高的灌封胶来降低温升，由于灌封胶用量大，会增加成本；若加宽外围散热窗的面积来降低温升，则整体体积增大，导致空间不足，因此，如何实现低成本，高效率的防止电感升温是本领域技术人员关注的问题。


技术实现要素：

9.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种优化温升的灌封电感及包括其的逆变器，通过在绕组底部设置导热垫，具有一定的导热效果和耐压特性，以使电感和壳体底部的间距缩小，有利于电感底部向外导热，从而到达更好的散热效果。
10.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
11.第一方面，本实用新型提供了一种优化温升的灌封电感，所述的优化温升的灌封电感包括壳体，所述的壳体为敞口式结构，所述的壳体内设置有电感本体，所述的电感本体包括至少一个磁芯，所述磁芯的外表面缠绕有第一绕组与第二绕组，所述第一绕组和第二绕组与壳体的底部表面之间分别设置有导热垫，所述壳体的底部表面设置有散热凸起，所述的散热凸起位于所述的第一绕组与第二绕组之间。
12.本实用新型提供的优化温升的灌封电感，通过设置导热垫，能够压缩电感本体和壳体底部间距，有利于电感底部向外导热，从而到达更好的散热效果，在体积不变、成本可控的条件下，实现电感的温升有明显的优化。
13.需要说明的是，本实用新型中的优化温升的灌封电感的温升有明显的优化，电感本体的温度降低7～10℃，磁芯温度同步影响降低3～5℃，并且体积无明显增大，达到了更好的散热效果。
14.作为本实用新型一个优选技术方案，所述导热垫的厚度为1～2mm，例如可以是1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
15.作为本实用新型一个优选技术方案，所述的导热垫为导热硅胶垫。
16.需要说明的是，本实用新型中的导热垫采用导热硅胶垫，其导热系数1～7w/m
·
k，尺寸大小和围绕有绕组的磁芯的接触面同比例，具有一定的导热效果和耐压特性，将电感本体和壳体底部的间距压缩至0.5～1mm，有利于电感底部向外导热，从而到达更好的散热效果。
17.作为本实用新型一个优选技术方案，所述的壳体与电感本体之间填充有灌封胶形成灌封层，所述的灌封层用于固定所述的电感本体。
18.作为本实用新型一个优选技术方案，所述磁芯的两端分别设置有基板，所述基板远离磁芯一侧的表面设有凸台，所述壳体的内壁表面开设有容纳槽，所述的凸台伸入所述容纳槽内。
19.需要说明的是，本实用新型中的基板起到绝缘的作用，有效地保证了电感本体与壳体内壁之间的安全距离。
20.作为本实用新型一个优选技术方案，所述壳体的内壁设置有限位板，所述限位板靠近电感本体的一侧表面为弧形结构，所述壳体的外壁还设置有散热翅片。
21.需要说明的是，本实用新型中通过在壳体的内壁设置限位板，并与电感本体的外表面结构相匹配，起到防脱落的作用；通过在壳体的外壁设置散热翅片，有利于增加与空气的接触面积，增加散热效果。
22.作为本实用新型一个优选技术方案，所述第一绕组与第二绕组的出线端独立地设置有依次连接的电子线与端子，所述依次连接的电子线与端子远离所述第一绕组或第二绕组的一端分别延伸至壳体外。
23.作为本实用新型一个优选技术方案，所述的第一绕组与第二绕组之间设置有连接线，所述第一绕组与第二绕组的缠绕方向相反。
24.作为本实用新型一个优选技术方案，所述的壳体为铝壳，所述的第一绕组和第二绕组分别为铜线或铝线。
25.第二方面，本实用新型提供了一种包括第一方面所述优化温升的灌封电感的逆变器，所述的逆变器包括机体，所述的优化温升的灌封电感固定于所述机体内。
26.本实用新型所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本实用新型不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
27.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
28.本实用新型提供的一种优化温升的灌封电感及包括其的逆变器，采用的导热硅胶垫具有一定的导热效果和耐压特性，使得电感本体和壳体底部间距压缩至0.5～1mm，有利于电感底部向外导热，从而到达更好的散热效果，在体积不变、成本可控的条件下，实现电感的温升有明显的优化。
附图说明
29.图1为本实用新型一个具体实施方式提供的优化温升的灌封电感的结构示意图；
30.图2为本实用新型一个具体实施方式提供的壳体的结构示意图；
31.图3为本实用新型一个具体实施方式提供的电感本体的结构示意图。
32.其中，1-壳体；2-电感本体；3-第一绕组；4-基板；5-导热垫；6-第二绕组；7-散热翅片；8-容纳槽；9-散热凸起；10-限位板。
具体实施方式
33.需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
34.需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
36.在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种优化温升的灌封电感，如图1和图2所示，所述的优化温升的灌封电感包括壳体1，所述的壳体1为敞口式结构，所述的壳体1内设置有电感本体2，所述的电感本体2包括至少一个磁芯，如图3所示，所述磁芯的外表面缠绕有第一绕组3与第二绕组6，所述第一绕组3和第二绕组6与壳体1的底部表面之间分别设
置有导热垫5，所述壳体1的底部表面设置有散热凸起9，所述的散热凸起9位于所述的第一绕组3与第二绕组6之间。
37.本实用新型提供的优化温升的灌封电感，能够压缩电感本体2和壳体1底部间距，有利于电感底部向外导热，从而到达更好的散热效果，在体积不变、成本可控的条件下，实现电感的温升有明显的优化。
38.本实用新型中的优化温升的灌封电感的温升有明显的优化，电感本体2的温度降低7～10℃，磁芯温度同步影响降低3～5℃，并且体积无明显增大，达到了更好的散热效果。
39.进一步地，所述导热垫5的厚度为1～2mm。
40.进一步地，所述的导热垫5为导热硅胶垫。本实用新型中的导热垫5采用导热硅胶垫，其导热系数1～7w/m
·
k，尺寸大小和围绕有绕组的磁芯的接触面同比例，具有一定的导热效果和耐压特性，将电感本体2和壳体1底部的间距压缩至0.5～1mm，有利于电感底部向外导热，从而到达更好的散热效果。
41.进一步地，所述的壳体1与电感本体2之间填充有灌封胶形成灌封层，所述的灌封层用于固定所述的电感本体2。
42.进一步地，所述磁芯的两端分别设置有基板4，所述基板4远离磁芯一侧的表面设有凸台，所述壳体1的内壁表面开设有容纳槽8，所述的凸台伸入所述容纳槽8内。本实用新型中的基板4起到绝缘的作用，有效地保证了电感本体2与壳体1内壁之间的安全距离。
43.进一步地，所述壳体1的内壁设置有限位板10，所述限位板10靠近电感本体2的一侧表面为弧形结构，所述壳体1的外壁还设置有散热翅片7。本实用新型中通过在壳体1的外壁设置散热翅片7，有利于增加与空气的接触面积，增加散热效果。
44.进一步地，所述第一绕组3与第二绕组6的出线端独立地设置有依次连接的电子线与端子，所述依次连接的电子线与端子远离所述第一绕组3或第二绕组6的一端分别延伸至壳体1外。
45.进一步地，所述的第一绕组3与第二绕组6之间设置有连接线，所述第一绕组3与第二绕组6的缠绕方向相反。
46.进一步地，所述的壳体1为铝壳，所述的第一绕组3和第二绕组6分别为铜线或铝线。
47.在另一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种包括一个具体实施方式中所述的优化温升的灌封电感的逆变器，所述的逆变器包括机体，所述的优化温升的灌封电感固定于所述机体内。
48.实施例1
49.本实施例提供了一种优化温升的灌封电感，包括壳体1，壳体1为敞口式结构，采用铝壳制作，壳体1内设置有电感本体2，壳体1与电感本体2之间填充有灌封胶形成灌封层，实现电感本体2的固定。
50.电感本体2包括磁芯，磁芯的外表面分别缠绕有第一绕组3与第二绕组6，均采用铝线，第一绕组3与第二绕组6之间设置有连接线，第一绕组3与第二绕组6的缠绕方向相反，第一绕组3与第二绕组6的出线端独立地设置有依次连接的电子线与端子，其中依次连接的电子线与端子远离第一绕组3或第二绕组6的一端分别延伸至壳体1外。
51.第一绕组3与壳体1的底部表面之间设置有导热垫5，第二绕组6与壳体1的底部表
面之间也设置有导热垫5。导热垫5的厚度为1.5mm，采用导热硅胶垫，导热系数2.5w/m
·
k，其尺寸大小和围绕第一绕组3或第二绕组6的接触面同比例，具有一定的导热效果和耐压特性，将电感本体2和壳体1底部的间距压缩至0.8mm，有利于电感底部向外导热，从而到达更好的散热效果。
52.壳体1的底部表面固定有散热凸起9，散热凸起9位于第一绕组3与第二绕组6之间。磁芯的两端分别设置有基板4，基板4远离磁芯一侧的表面设有凸台，壳体1的内壁表面开设有容纳槽8，将带感本体置于壳体1后，凸台伸入容纳槽8内。壳体1的内壁设置有限位板10，限位板10靠近电感本体2一侧的表面为弧形结构，防止发生脱落。壳体1的外壁还设置有散热翅片7，有利于增加与空气的接触面积，增加散热效果。
53.本实施例中的优化温升的灌封电感的温升有明显的优化，电感本体2的温度降低8℃，磁芯温度同步影响降低5℃，并且体积无明显增大，达到了更好的散热效果。
54.本实用新型提供的优化温升的灌封电感，采用的导热硅胶垫具有一定的导热效果和耐压特性，使得电感本体2和壳体1底部间距压缩至0.5～1mm，有利于电感底部向外导热，从而到达更好的散热效果，在体积不变、成本可控的条件下，实现电感的温升有明显的优化。
55.申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。