阅读说明：本技术 一种基于金属化陶瓷的感应加热变压器绕组结构 (Induction heating transformer winding structure based on metalized ceramics ) 是由 石珊珊 王娣 于 2021-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种感应加热变压器绕组结构,由初级绕组线圈,次级绕组绕圈,陶瓷芯体,金属导体结构件构成。采用这种绕组结构可以显著提升感应加热变压器的功率密度,同时具有良好的高频性能和传输效率。(The invention discloses a winding structure of an induction heating transformer, which consists of a primary winding coil, a secondary winding coil, a ceramic core and a metal conductor structural member. The power density of the induction heating transformer can be obviously improved by adopting the winding structure, and the high-frequency performance and the transmission efficiency are good.)

一种基于金属化陶瓷的感应加热变压器绕组结构

技术领域

本发明涉及感应加热领域，具体为一种感应加热变压器绕组结构。

背景技术

感应加热变压器通常是一种大功率降压变压器，主要由初级绕组线圈，次级绕组线圈，功率铁氧体磁芯，散热结构件组成。感应加热变压器初级绕组线圈电流一般为几十至数百安培，次级绕组线圈电流一般为数百至数千安培，工作时会产生大量的热量。

目前感应加热变压器绕组主要有三种实现方式：第一种是用多股漆包线加工，第二种是用通水铜管加工，第三种是用叠层铜片加工。

多股漆包线绕组广泛用于中小功率，但散热性能限制了频率和功率的提升。

通水铜管绕组有非常大的载流能力，是大功率感应加热变压器的主流方案，缺点是高频特性差，磁芯窗口利用率低，功率密度低。

叠层铜片绕组通常配合扁平磁芯，与前述两种方案相比具有高频性能好，功率密度高的优点，缺点是铜片叠层之间需要采用低导热系数的柔性材料绝缘，导致内层铜片产生的热量无法及时传递出来，因此只适用于小功率感应加热变压器。

发明内容

本发明提出一种全新工艺的感应加热变压器绕组结构，采用这种绕组结构可以制造出大功率，高频率，超高功率密度的感应加热变压器。具体方案如下：

采用一种双面金属化陶瓷板来加工绕组线圈，双面金属化陶瓷板的结构为陶瓷芯体(1)和两个表面金属层。

陶瓷芯体材料采用氧化铝陶瓷，或者氮化铝陶瓷，或者氧化铍陶瓷，或者碳化硅陶瓷，或者氮化硅陶瓷。表面金属层材料主要成份是铜箔。

在双面金属化陶瓷板的两个表面金属层分别加工初级绕组线圈(2)和次级绕组线圈(3)，加工完成后得到线圈陶瓷板。

把线圈陶瓷板的次级绕组线圈面焊接到一个金属导体结构件(4)上，金属导体结构件主要有三个作用：一是承载部分次级电流，二是把初级绕组线圈和次级绕组线圈产生的热量传递出去，三是结构支撑和安装固定。

陶瓷芯体主要有两个作用：一是实现初级绕组线圈和次级绕组线圈之间的绝缘，二是把初级绕组线圈产生的热量传递到次级绕组线圈面。

本方案可以做出两种基本结构的感应加热变压器绕组：第一种如附图1所示，在金属导体结构件的两面各焊接一个上述工艺的线圈陶瓷板，两个线圈陶瓷板的线圈在电路上可以串联连接，或者并联连接，或者不连接各自独立驱动，第二种如附图2所示，只在金属导体结构件的一面焊接线圈陶瓷板。

附图说明

图1是双线圈陶瓷板的感应加热变压器绕组结构截面图。

图2是单线圈陶瓷板的感应加热变压器绕组结构截面图。

具体实施方式

采用本发明提出的感应加热变压器绕组结构可以制作出多种样式的感应加热变压器，下面提出三种典型实施例。

第一种适用于中小功率型感应加热变压器，把金属化陶瓷绕组结构外形加工成与选定功率铁氧体磁芯形状匹配，然后组装在一起构成完整的感应加热变压器。

第二种适用于高功率型感应加热变压器，在一个金属化陶瓷绕组结构功率不够的情况下，选用两个或两个以上金属化陶瓷绕组结构与功率铁氧体磁芯组装，增加感应加热变压器功率。

第三种适用于超高频率型变压器，其结构简单，直接用本发明提出的金属化陶瓷绕组结构当做变压器，不需要功率铁氧体磁芯，这样可以消除高频下的磁芯损耗。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。