一种使用导热胶料浸渍绕制件的工艺方法

文档序号:1863381 发布日期:2021-11-19 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 一种使用导热胶料浸渍绕制件的工艺方法 (Process method for impregnating wound part by using heat-conducting sizing material ) 是由 张引龙 郝葳潇 于 2021-08-30 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种使用导热胶料浸渍绕制件的工艺方法,通过引用浸渍胶料填充在变压器磁芯的相邻绕组之间,提高导热性能,浸渍胶料采用导热胶,导热胶为加成型硅橡胶,胶料中不含溶剂,固化过程中不产生气体小分子,绕制件经过真空浸渍导热胶后浸渍胶料填充在变压器磁芯与绕组以及在变压器磁芯相邻绕组之间,变压器磁芯与绕组以及在变压器磁芯相邻绕组之间无法进入空气,使导热面积增大,提高绕制件的热量传递能力。(The invention provides a process method for dipping a wound part by using heat-conducting rubber, which is characterized in that dipping rubber is filled between adjacent windings of a transformer magnetic core to improve the heat-conducting property, the dipping rubber adopts heat-conducting glue which is addition type silicon rubber, no solvent is contained in the rubber, small gas molecules are not generated in the curing process, the wound part is dipped in the heat-conducting glue in vacuum and then is filled between the transformer magnetic core and the windings and between the adjacent windings of the transformer magnetic core, air cannot enter between the transformer magnetic core and the windings and between the adjacent windings of the transformer magnetic core, the heat-conducting area is increased, and the heat transfer capacity of the wound part is improved.)

一种使用导热胶料浸渍绕制件的工艺方法

技术领域

本发明涉及电子产品所用绕制件防护工艺技术领域,具体为一种使用导热胶料浸渍绕制件的工艺方法。

背景技术

在电子行业领域中,对绕制件防护措施一般采取真空浸渍绝缘漆的工艺方法。在功率要求较高的条件下,或在热真空的应用环境下,此种防护方法已不能满足绕制件的可靠性要求。

目前绕制件浸渍的绝缘漆中含有溶剂,粘度小,且在真空环境下溶剂易挥发。真空条件下绕制件变压器磁芯与绕组、绕组与绕组缝隙里的空气被抽走,绝缘漆中的溶剂挥发,绕组间残留空隙,导致变压器磁芯热量只能通过绕组传导散热,变压器磁芯散热条件变差。因此需要寻找合适的浸渍材料以及浸渍方法,提高绕制件的热量传递能力。

发明内容

针对现有技术中绕制件防护措施采取真空浸渍绝缘漆的工艺方法在真空环境下存在变压器磁芯散热差的问题,本发明提供一种使用导热胶料浸渍绕制件的工艺方法,通过改变传统浸渍材料、引入导热材料,采取分层、分步真空浸渍的技术,有效增强了绕制件的导热性能,提高了绕制件在功率较高的条件下、在热真空的环境下的可靠性,满足设计需求。

本发明是通过以下技术方案来实现:

一种使用导热胶料浸渍绕制件的工艺方法,包括如下步骤:

将绕组环形缠绕在变压器磁芯上形成绕制件;将绕制件放置在烧杯内,并将浸渍胶料倒入烧杯内,待浸渍胶料在烧杯内覆盖绕制件后,对烧杯内进行抽真空排气泡;抽真空完成后将绕制件从烧杯取出,静置,进行加热固化,使得浸渍胶料填充在变压器磁芯与绕组以及在变压器磁芯相邻绕组之间。

优选的,浸渍胶料采用CN-8760灌封胶。

优选的,烧杯放置在真空灌注机中进行抽真空排气泡。

优选的,在浸渍胶料中进行抽真空排气泡时,直至浸渍胶料中产生的气泡直径小于2mm时,浸渍胶料的抽真空排气泡工作结束。

优选的,抽真空完成后将绕制件取出静置的时间为1h~2h。

优选的,对抽真空完成后将绕制件进行加热之前,当绕制件底部存在滴挂的浸渍胶料时,采用在聚乙烯塑料膜上粘除多余滴挂的浸渍胶料。

优选的,加热温度为50℃±5℃。

优选的,固化时间为4h~6h。

与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:

本发明提供了一种使用导热胶料浸渍绕制件的工艺方法,通过引用浸渍胶料填充在变压器磁芯的相邻绕组之间,提高导热性能,浸渍胶料采用导热胶,导热胶为加成型硅橡胶,胶料中不含溶剂,固化过程中不产生气体小分子,绕制件经过真空浸渍导热胶后浸渍胶料填充在变压器磁芯与绕组以及在变压器磁芯相邻绕组之间,变压器磁芯与绕组以及在变压器磁芯相邻绕组之间无法进入空气,使导热面积增大,提高绕制件的热量传递能力。

附图说明

图1为绕制件结构示意图。

图2为图1的侧视图;

图3为本发明中绕制件浸渍后的结构示意图;

图4为图3的侧视图。

图中:1-绕制件;2-绕组;3-变压器磁芯;4-浸渍胶料。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述:

本发明一个实施例中,提供了一种使用导热胶料浸渍绕制件的工艺方法,通过改变传统浸渍材料、引入导热材料,采取分层、分步真空浸渍的技术,有效增强了绕制件的导热性能,提高了绕制件在功率较高的条件下、在热真空的环境下的可靠性,满足设计需求。

具体的,该导热浸渍胶料绕制件的制备方法,包括如下步骤:

将绕组2环形缠绕在变压器磁芯3上形成绕制件1,如图1和图2所示;将绕制件1放置在烧杯内,并将浸渍胶料4倒入烧杯内,待浸渍胶料4在烧杯内覆盖绕制件1后,对烧杯内进行抽真空排气泡;抽真空完成后将绕制件1从烧杯取出,静置,进行加热固化,使得浸渍胶料4填充在变压器磁芯3与绕组2以及在变压器磁芯3相邻绕组2之间,如图3和图4所示。

本发明中根据产品的设计要求及产品的应用环境,必须得使用一种无溶剂、加成型的、具有导热性的材料来浸渍绕制件。根据使用要求,浸渍胶料4采用CN-8760灌封胶。该材料为电子产品的常用导热材料,和元器件的兼容性比较好。另外,该材料用于浸渍绕制件,粘度也相对适宜,工艺性较好。

具体的,将烧杯放置在真空灌注机中进行抽真空排气泡,按照“抽真空→排气→抽真空”反复进行操作,在浸渍胶料4中进行抽真空排气泡时,直至浸渍胶料4中产生的气泡直径小于2mm时,浸渍胶料4的抽真空排气泡工作结束。

当抽真空完成后将绕制件1取出,悬挂在晾置架上,室温晾置1h~2h。

放入烘箱前检查悬挂的绕制件底部是否存在滴挂的胶料。若存在,则在干净的聚乙烯塑料膜上粘除多余胶料;。最后放入烘箱,在50℃±5℃下固化4h~6h。针对大功率绕制件进行分层绕制,分层真空浸渍,确保缝隙被导热胶填充,增加导热面积。待浸渍胶料4固化后在胶料表面再绕第二层线圈,依照上述工步,逐层制作,直至达到绕制件的设计要求。

本发明中浸渍胶料4采用导热胶,导热胶为加成型硅橡胶,胶料中不含溶剂,固化过程中不产生气体小分子,绕制件经过真空浸渍导热胶后,绕制件绕组与磁芯、绕组与绕组间的缝隙被导热胶填充,导热胶导热系数0.6W/m-K(0.58)远大于空气导热系数0.026W/m-K,磁芯可以通过绕组传导散热、导热胶传导散热,能够有效将磁芯热量导出。

使用导热胶浸渍后的绕制件,安装在某产品上进行热真空试验验证,产品各项性能指标满足产品设计要求,顺利通过了试验考核。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,进一步详细说明。

电源产品在热真空试验时,产品运行4h后电性能测试发现产品“恒功率输出精度”指标超差,要求值2000±50W,实测值1939W。“恒功率输出精度”指标超差后,测试人员断开输出负载,发现产品空载输入功率约190W,远大于正常的空载输入功率(约20W)。

真空条件下,变压器磁芯与绕组、绕组与绕组缝隙里的空气被抽走,磁芯热量只能通过绕组传导散热,磁芯散热条件变差。产品运行一定时间后,磁芯温度超过居里温度(约230℃),磁芯磁导率急剧下降,励磁电感量急剧下降,励磁电流急剧增加,触发电源原边限流电路,导致产品实际输出功率下降,恒功率精度指标超差。断开输出负载后,由于磁芯温度不会立即降低至居里温度以下,此时励磁电流仍然较大,从而表现为产品空载输入功率与正常空载输入功率(20W)相比异常增大(约200W)。

采用本发明方法变压器磁芯3重新绕制、浸渍,具体步骤如下:

首先根据绕制工艺在变压器磁芯3上绕制一层绕组2。然后把绕制件1放入烧杯中,将配制好的浸渍胶料4倒入烧杯中,浸渍胶料4完全覆盖绕制件即可。接着将装有绕制件1的容器放入真空灌注机中,进行抽真空排气泡,按照“抽真空→排气→抽真空”反复进行操作,直至胶料中无直径大于2mm的气泡产生。抽真空完成后将绕制件1取出,悬挂在晾置架上,室温晾置1h~2h。放入烘箱前检查悬挂的绕制件底部是否存在滴挂的胶料。若存在,则在干净的聚乙烯塑料膜上粘除多余浸渍胶料4。最后放入烘箱,在50℃±5℃下固化4h~6h。绕组2与变压器磁芯3、绕组2与绕组2间的缝隙用导热胶进行真空浸渍,使得浸渍胶料4填充在变压器磁芯3与绕组2以及在变压器磁芯3相邻绕组2之间。针对大功率绕制件进行分层绕制,分层真空浸渍,确保缝隙被导热胶填充,增加导热面积。待浸渍胶料4固化后在胶料表面再绕第二层线圈,依照上述工步,逐层制作,直至达到绕制件的设计要求。

将浸渍后的变压器与样机产品上的变压器更换后,然后进行热真空试验验证。电源产品70℃恒功率工况下运行4h,实测变压器绕组温度106.6℃,磁芯温度115℃,产品各项性能指标满足要求。

综上所述,本发明提供了一种使用导热胶料浸渍绕制件的工艺方法,通过引用浸渍胶料填充在变压器磁芯的相邻绕组之间,提高导热性能,浸渍胶料采用导热胶,导热胶为加成型硅橡胶,胶料中不含溶剂,固化过程中不产生气体小分子,绕制件经过真空浸渍导热胶后浸渍胶料填充在变压器磁芯与绕组以及在变压器磁芯相邻绕组之间,变压器磁芯与绕组以及在变压器磁芯相邻绕组之间无法进入空气,使导热面积增大,提高绕制件的热量传递能力。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

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