[发明专利]变压器和相关的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器和相关的制造方法。

背景技术

用于很高的输出电流的高频变压器主要是带有用于次级绕组的冲制板材的平坦结构。初级绕组大多同样用薄板叠成或者利用绞线实现。

板材彼此的正确的电连接与高的花费相关联。

另一问题是构件的冷却，因为绕组的损失热量必须主要通过包围的铁氧体芯子导出。然而，铁氧体材料是很差的热导体并且可难以实现与冷却体的在两侧的全面的热连接。

此外，在漏电感没有过度变大的情况下执行所需的绝缘间距是有问题的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变压器和相关的制造方法，其以尽可能小的花费实现变压器的高效的冷却。

本发明通过根据权利要求1所述的变压器和根据权利要求12所述的制造方法实现该目的。优选的实施方式是从属权利要求的对象，为此，其原文变成说明的内容。

优选地，变压器适合或者设置成用于切换模式供电(getaktete Stromversorgung)并且具有：磁芯或可磁化的芯子，尤其铁氧体芯子，其限定绕组轴线或具有绕组轴线；至少一个初级绕组，其由尤其呈进行多重绝缘处理的高频绞线的形式的初级绕组导体形成，该初级绕组导体至少部分地包围芯子的绕组轴线或芯子的心部(Schenkel)，绕组轴线伸延通过该心部；以及至少一个次级绕组，其由次级绕组导体形成。次级绕组导体包围初级绕组导体，也就是说，次级绕组导体和初级绕组导体在绕组轴线上形成不同的绕组位置，次级绕组以单层的方式形成，并且次级绕组导体的截面是矩形的，尤其是正方形的。由于截面和由此决定的外轮廓，次级绕组可非常简单地且在带有很小的热阻的情况下例如耦合联结到冷却面处。在此，有意使尤其实心绕组或实心导体的截面尺寸过大，从而可在绕组中实现高效的热流。

在一种改进方案中，次级绕组导体是实心的，即，导体的整个截面填充有导体材料，更确切地说，导体在其外尺寸中完全填充有导体材料。导体尤其并未通过相互交织的绞线、多个组合的单个导体建造为空心导体或类似物。

在一种改进方案中，至少一个次级绕组由实心材料块形成，为了形成次级绕组导体，使该实心材料块具有某种结构，尤其通过钻孔、锯开和/或铣削使之具有某种结构。备选地，至少一个次级绕组由压铸成形件形成。

在一种改进方案中，变压器具有公称功率，其中，次级绕组导体的(最小)截面的尺寸如此确定，即，需要次级绕组导体的电流负载能力大于用于公称功率的电流负载能力，也就是说，针对额定功率，使导体的截面尺寸过大。

在一种改进方案中，次级绕组导体包含铜或钛，特别优选地包含铝。

在一种改进方案中，设置有面状的冷却元件，其在热方面与次级绕组耦合联结，尤其与次级绕组的背对芯子的绕组轴线的侧部耦合联结。优选地，设置有导热的电绝缘体，其布置在冷却元件和次级绕组之间。优选地，电绝缘体是电绝缘的导热薄片。

根据本发明，次级绕组或次级绕组导体形成至面状的冷却元件的热桥。芯子损失和(一个或多个)初级绕组的损失首先转到(一个或多个)次级绕组上，以便随后例如可通过呈水冷却的冷却板的形式的面状的冷却元件导出。

在一种改进方案中，次级绕组形成冷却体。

在一种改进方案中，如此选择在初级绕组和芯子之间的间距和在次级绕组和初级绕组之间的间距，即，使得泄漏损失最小化。换句话说，初级绕组尽可能贴近地处在芯子上，而次级绕组尽可能贴近地处在初级绕组上，从而得到由于泄漏场的最小的损失份额以及系统的良好的热耦合。

在用于制造上述变压器的方法中，次级绕组由实心材料块形成，为了形成导体，使该实心材料块具有某种结构，尤其通过呈钻孔、锯开和/或铣削的形式的移除材料的加工使之具有某种结构。

附图说明

下面参考示出本发明的优选的实施方式的附图说明本发明。其中：

图1示意性地显示了根据本发明的变压器的图示，

图2示意性地显示了在图1中显示的变压器的分解图，以及

图3示意性地显示了在图1和图2中显示的变压器的电的等效电路图。

具体实施方式