專利名稱：可承載大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高頻感應(yīng)加熱領(lǐng)域使用的電感裝置，特別是一種可 承載大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝置。
背景技術(shù)：
在高頻感應(yīng)加熱領(lǐng)域，大功率感應(yīng)加熱高頻電源中諧振元件一般由電感 和電容組成，通過電感和電容諧振來產(chǎn)生所需的高頻交變電流，其特點是設(shè)備功率大，諧振頻率高，功率可達1000KW, 1200KW甚至1600KW，當(dāng)用于高 頻焊管領(lǐng)域時，諧振頻率一般可達到400KHz，甚至600KHz，最低也要150KHz。 由于設(shè)備功率大且諧振頻率高，現(xiàn)有技術(shù)面臨如下技術(shù)難題(1) 高頻電流的集膚效應(yīng)會導(dǎo)致導(dǎo)體表面有效載流面積縮小，由此產(chǎn)生 很大損耗，不僅使機箱發(fā)熱，而且導(dǎo)致整機效率下降。(2) 高頻設(shè)備在工作中，為適應(yīng)各種負(fù)載的變化，需要調(diào)整設(shè)備的負(fù)載 阻抗。在電容數(shù)量基本確定時，頻率越高，電感越小。小功率設(shè)備中電感容 易實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)，而大功率設(shè)備中，尤其是高頻設(shè)備，幾千安培的電感調(diào)節(jié) 很難實現(xiàn)，大電流微亨級小電感的連續(xù)可調(diào)則更難。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種可承載大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝置， 有效解決現(xiàn)有技術(shù)微電感裝置面臨損耗大、整機效率低和很難實現(xiàn)電感連續(xù)調(diào)節(jié)等技術(shù)難題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了 一種可承栽大電流且連續(xù)可調(diào)的 微電感裝置，包括由左輸入銅排和右輸入銅排構(gòu)成的輸入?yún)R流排，由左輸出
銅排和右輸出銅排構(gòu)成的輸出匯流排，所述左輸入銅排和左輸出銅排之間、 所述右輸入銅排和右輸出銅排之間各連接一塊由二塊水冷銅板并排構(gòu)成的水 冷導(dǎo)電條，二塊可移動的屏蔽銅板位于所述水冷導(dǎo)電條的二側(cè)且與所述水冷 銅板間的距離相等。條，rft7尸/y迎;b禍r八，ja卩，口*柳r條。所述左輸入銅排和左輸出銅排之間連接的水冷導(dǎo)電條也可以是下水冷導(dǎo) 電條，而所述右輸入銅排和右輸出銅排之間連接的水冷導(dǎo)電條則為上水冷導(dǎo) 電條。在上述技術(shù)方案中，所述水冷導(dǎo)電條包括并排設(shè)置的二塊水冷銅板，所述二塊水冷銅板的二個端部連接有導(dǎo)電銅排。進一步地，所述二塊水冷銅板之間間3巨為25mm~35mm。所述左輸入銅排包括依次連接的主板、端板和折板，所述右輸入銅排包 括依次連接的主板、端板和折板，左輸入銅排的主板與右輸入銅排的主板并 排設(shè)置。所述左輸出銅排包括依次連接的主板、端板和折板，所述右輸出銅 排包括依次連接的主板、端板和折板，左輸出銅排的主板與右輸出銅排的主 板并排設(shè)置。所述屏蔽銅板包括屏蔽主板和屏蔽折板，所述屏蔽主板與所述水冷導(dǎo)電 條相對，二塊屏蔽折板設(shè)置在所述屏蔽主板的兩側(cè)形成兩側(cè)彎折的構(gòu)形。所述屏蔽主板與屏蔽折板之間的夾角為120°~150。，優(yōu)選地，所述屏蔽 主板與屏蔽折板之間的夾角為130°。本實用新型利用高頻電流的鄰近及互感作用，提出了 一種新型結(jié)構(gòu)的可 承載大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝置。在本實用新型技術(shù)方案中，通過采用 上下分置的上水冷導(dǎo)電條和下水冷導(dǎo)電條連接輸入?yún)R流排和輸出匯流排，使 流經(jīng)上水冷導(dǎo)電條和下水冷導(dǎo)電條中的高頻電流大小相等，方向相反，形成 磁場回路，大幅度降低了整套裝置的系統(tǒng)電感量，且結(jié)構(gòu)簡單、效率較高。
上水冷導(dǎo)電條和下水冷導(dǎo)電條均采用二塊并排設(shè)置的水冷銅板，形成了 4個 導(dǎo)通高頻電流的導(dǎo)電面，二塊水冷銅板之間間距為25mm 35mm，該間距減弱 了兩水冷銅板之間同向電流的相斥作用，使得高頻電流能夠沿每塊水冷銅板 的兩面均勻流動。與現(xiàn)有技術(shù)通常采用的2個導(dǎo)電面相比，本實用新型可使 高頻電流沿兩板面均勻流動，不僅顯著增加有效導(dǎo)電面積，減小了電能損耗， 還使每個導(dǎo)電面單獨與其外側(cè)可水平移動的屏蔽銅板相對，加大了與外側(cè)屏 蔽銅板的互感作用，進一步地，高頻電流流通路徑與上水冷導(dǎo)電條和下水冷 導(dǎo)電條走向一致，可顯著增加有效導(dǎo)電面積，最大限度地減小電能損耗，防 止機箱發(fā)熱，提高了整機效率。與上水冷導(dǎo)電條和下水冷導(dǎo)電條相對的屏蔽 銅板通過移動位置改變二者間的相對距離，進而調(diào)整二者的相對高頻互感量， 從而達到整套裝置對系統(tǒng)電感量的微小調(diào)整。由于兩側(cè)相對的屏蔽銅板距上 水冷導(dǎo)電條和下水冷導(dǎo)電條距離一致， 一方面可提高兩側(cè)高頻感應(yīng)電流的一 致性，調(diào)節(jié)變化更明顯，另一方面使屏蔽銅板上下感應(yīng)相同，避免了局部發(fā) 熱過大，降低了損耗。此外，屏蔽銅板兩側(cè)形成彎折的構(gòu)形，符合》茲路走向， 有效防止/P茲場逸散。利用本實用新型高頻電源中功率電感可承載大電流，實 現(xiàn)大電流微亨級小電感的連續(xù)可調(diào)，損耗小，機箱不會發(fā)熱，整機效率高， 使本實用新型在高頻感應(yīng)加熱領(lǐng)域具有很好應(yīng)用前景。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。附困說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型上水冷導(dǎo)電條的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實用新型下水冷導(dǎo)電條的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實用新型輸入?yún)R流排的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本實用新型屏蔽銅板的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖標(biāo)記說明 l一輸入?yún)R流排;3—輸出匯流排； 12—右輸入銅排; 201—水冷銅板； 102—端板； 402—屏蔽折板。21—上水冷導(dǎo)電條; 4—屏蔽銅板； 31—左輸出銅排； 202—導(dǎo)電銅排； 103—折板；22 —下水冷導(dǎo)電條; ll一左輸入銅排； 32—右輸出銅排； IOI—主板； 401—屏蔽主板；具體實施方式
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實用新型可承栽大電流 且連續(xù)可調(diào)的微電感裝置主體結(jié)構(gòu)包括輸入?yún)R流排1、上水冷導(dǎo)電條21、下 水冷導(dǎo)電條22、輸出匯流排3和可移動的屏蔽銅板4，上水冷導(dǎo)電條21和下 水冷導(dǎo)電條22連接在輸入?yún)R流排1和輸出匯流排3之間，且上下設(shè)置，二塊 可移動的屏蔽銅板4分別設(shè)置在上水冷導(dǎo)電條21和下水冷導(dǎo)電條22的二側(cè)。 具體地，輸入?yún)R流排1包括緊并在一起的左輸入銅排11和右輸入銅排12， 輸出匯流排3包括緊并在一起的左輸出銅排31和右輸出銅排32,左輸入銅 排11和左輸出銅排31與上水冷導(dǎo)電條21連接，右輸入銅排12和右輸出銅 排32與下水冷導(dǎo)電條22連接，使高頻電流在流動時， 一側(cè)的高頻電流通過 左輸入銅排ll、上水冷導(dǎo)電條21和左輸出銅排31流動，而另一側(cè)的高頻電 流被迫通過右輸出銅排32、下水冷導(dǎo)電條22和右輸入銅排12流動，在上水 冷導(dǎo)電條21和下水冷導(dǎo)電條22中，上述兩電流大小相等，方向相反。二塊 屏蔽銅板4安裝在上水冷導(dǎo)電條21和下水冷導(dǎo)電條22兩側(cè)，所形成的二相 對面距離相等，且可水平移動，使由上水冷導(dǎo)電條21、下水冷導(dǎo)電條22和 輸入?yún)R流排1、輸出匯流排3組成的單匝電感產(chǎn)生的磁通與兩側(cè)的屏蔽銅板4 交鏈，通過調(diào)整屏蔽銅板4與上水冷導(dǎo)電條21和下水冷導(dǎo)電條22之間的相 對距離，可以調(diào)節(jié)二者的相對高頻互感量，即可微調(diào)單匝電感的電感量，從 而達到整套裝置系統(tǒng)電感量的微小調(diào)整。
本實用新型上述技術(shù)方案提出了一種新型結(jié)構(gòu)的微電感裝置，通過利用 高頻電流的鄰近及互感作用，實現(xiàn)了大電流小電感的連續(xù)調(diào)節(jié)，且結(jié)構(gòu)簡單、 效率較高。在上述技術(shù)方案中，本實用新型采用上下設(shè)置的上水冷導(dǎo)電條和 下水冷導(dǎo)電條連接輸入?yún)R流排和輸出匯流排，使流經(jīng)上水冷導(dǎo)電條和下水冷 導(dǎo)電條中的高頻電流大小相等，方向相反，形成磁場回路，大幅度降低了整 套裝置的系統(tǒng)電感量。由于高頻電流流通路徑與上水冷導(dǎo)電條和下水冷導(dǎo)電 條走向一致，可顯著增加有效導(dǎo)電面積，最大限度地減小電能損耗，防止機 箱發(fā)熱，提高了整機效率。與上水冷導(dǎo)電條和下水冷導(dǎo)電條相對的屏蔽銅板 通過移動位置改變二者間的相對距離，進而調(diào)整二者的相對高頻互感量，從 而達到整套裝置對系統(tǒng)電感量的微小調(diào)整。由于兩側(cè)相對的屏蔽銅板距上水 冷導(dǎo)電條和下水冷導(dǎo)電條距離一致， 一方面可提高兩側(cè)高頻感應(yīng)電流的一致 性，調(diào)節(jié)變化更明顯，另一方面使屏蔽銅板上下感應(yīng)相同，避免了局部發(fā)熱 過大，降低了損耗，使本實用新型在高頻感應(yīng)加熱領(lǐng)域具有很好應(yīng)用前景。圖2為本實用新型上水冷導(dǎo)電條的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，上水冷導(dǎo) 電條21包括并排設(shè)置的二塊水冷銅板201, 二塊水冷銅板201的端部連接二 塊導(dǎo)電銅排202，形成橫斷面為矩形狀的空盒體。導(dǎo)電銅排202外表面的左 側(cè)設(shè)置凸臺，用于與左輸入銅排11和左輸出銅排31連接。二塊水冷銅板201 之間間距為25mm 35mm,優(yōu)選為30mm。由于該兩塊水冷銅板201流過相同方 向的高頻電流，高頻電流具有同向相斥，異向相吸的特性，該間距減弱了兩 水冷銅板之間同向電流的相斥作用，使得高頻電流能夠沿每塊水冷銅板的兩 面均勻流動，增大了銅板的有效導(dǎo)電面積,有利于減小損耗,提高整機效率。水 冷銅板201的厚度為1. 5mm~ 2. 5mm，優(yōu)選為2mm。導(dǎo)電銅排202的厚度為8腿~ 12mm，優(yōu)選為10mm。圖3為本實用新型下水冷導(dǎo)電條的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，下水冷導(dǎo) 電條22包括并排設(shè)置的二塊水冷銅板201, 二塊水冷銅板201的端部連接二 塊導(dǎo)電銅排202，形成橫斷面為矩形狀的空盒體。導(dǎo)電銅排202外表面的右
側(cè)設(shè)置凸臺，用于與右輸入銅排12和右輸出銅排32連接。下水冷導(dǎo)電條22 的各參數(shù)設(shè)置與圖2所示的上水冷導(dǎo)電條相同，不再贅述。本實用新型圖2、圖3所示技術(shù)方案通過采用二塊并排設(shè)置的水冷銅板， 形成了 4個導(dǎo)通高頻電流的導(dǎo)電面，與現(xiàn)有技術(shù)通常采用的2個導(dǎo)電面相比， 本實用新型可使高頻電流沿兩板面均勻流動，不僅顯著增加有效導(dǎo)電面積， 減小了電能損耗，還使每個導(dǎo)電面單獨與其外側(cè)可水平移動的屏蔽銅板等距 離相對，加大了與外側(cè)屏蔽銅板的互感作用。顯然，上述技術(shù)方案也可以是 左輸入銅排11和左輸出銅排31與下水冷導(dǎo)電條22連接，右輸入銅排12和 右輸出銅排32與上水冷導(dǎo)電條21連接，使上水冷導(dǎo)電條21和下水冷導(dǎo)電條 22中電流大小相等，方向相反。圖4為本實用新型輸入?yún)R流排的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，輸入?yún)R流排 1包括緊并在一起的左輸入銅排11和右輸入銅排12,其中左輸入銅排11包 括依次連接的主板1G1、端板102和折板103,左輸入銅排11和右輸入銅排 12的主板101并排設(shè)置，連接于高頻逆變電容，端板102用于與上水冷導(dǎo)電 條或下水冷導(dǎo)電條連接，折板103設(shè)置在外側(cè)，形成兩側(cè)彎折的構(gòu)形，以符 合磁路走向，有效防止磁場逸散。端板102與折板103間形成的夾角a可以 為120。~150°,優(yōu)選為130。，保證邊緣效應(yīng)逐步減弱，避免了機箱發(fā)熱。右 輸入銅排12結(jié)構(gòu)與左輸入銅排11結(jié)構(gòu)相同，對稱位于左輸入銅排11的右側(cè)。 輸出匯流排3的結(jié)構(gòu)與輸入?yún)R流排1的結(jié)構(gòu)相同，對稱位于另一端，不再贅 述。圖5為本實用新型屏蔽銅板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，屏蔽銅板4包 括屏蔽主板401和屏蔽折板402，屏蔽主板401與上水冷導(dǎo)電條和下水冷導(dǎo) 電條相對，二塊屏蔽折板402連接在屏蔽主板401的兩側(cè)，形成兩側(cè)彎折的構(gòu)形，以符合磁路走向，有效防止磁場逸散。屏蔽主板401與屏蔽折板402 間形成的夾角|3可以為120。~150。，優(yōu)選為130° ，保證邊緣效應(yīng)逐步減弱， 避免了機箱發(fā)熱。本實用新型屏蔽主板401為一平面，上水冷導(dǎo)電條和下水冷導(dǎo)電條形成與屏蔽主板401相對的另一平面，二平面之間各處的距離相等， 使屏蔽主板401上下感應(yīng)相同，因此避免了局部發(fā)熱過大，同時通過調(diào)整二 平面間的距離，可以實現(xiàn)微亨級小電感的連續(xù)可調(diào)。本實用新型當(dāng)屏蔽銅板 4距離上、下水冷導(dǎo)電條較近時，電感最小；當(dāng)距離較遠(yuǎn)時，電感最大。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限 制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不 脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種可承載大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝置，包括由左輸入銅排和右輸入銅排構(gòu)成的輸入?yún)R流排，由左輸出銅排和右輸出銅排構(gòu)成的輸出匯流排，其特征在于，所述左輸入銅排和左輸出銅排之間、所述右輸入銅排和右輸出銅排之間各連接一塊由二塊水冷銅板并排構(gòu)成的水冷導(dǎo)電條，二塊可移動的屏蔽銅板位于所述水冷導(dǎo)電條的二側(cè)且與所述水冷銅板間的距離相等。
2. 如權(quán)利要求1所述的可承載大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝置，其特 征在于，所述左輸入銅排和左輸出銅排之間連接的水冷導(dǎo)電條為上水冷導(dǎo) 電條，所述右輸入銅排和右輸出銅排之間連接的水冷導(dǎo)電條為下水冷導(dǎo)電 條。
3. 如權(quán)利要求1所述的可承栽大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝置，其特 征在于，所述左輸入銅排和左輸出銅排之間連接的水冷導(dǎo)電條為下水冷導(dǎo) 電條，所述右輸入銅排和右輸出銅排之間連接的水冷導(dǎo)電條為上水冷導(dǎo)電 條。
4. 如權(quán)利要求1-3任一所述的可承載大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝 置，其特征在于，所述水冷導(dǎo)電條包括并排設(shè)置的二塊水冷銅板，所述二 塊水冷銅板的二個端部連接有導(dǎo)電銅排。
5. 如權(quán)利要求4所述的可承栽大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝置，其特 征在于，所述二塊水冷銅板之間間距為25mm 35mm。
6. 如權(quán)利要求1-3任一所述的可承載大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝 置，其特征在于，所述左輸入銅排包括依次連接的主板、端板和折板，所 述右輸入銅排包括依次連接的主板、端板和折板，左輸入銅排的主板與右輸入銅排的主板并排設(shè)置。
7. 如權(quán)利要求1-3任一所述的可承載大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝 置，其特征在于，所述左輸出銅排包括依次連接的主板、端板和折板，所 述右輸出銅排包括依次連接的主板、端板和折板，左輸出銅排的主板與右 輸出銅排的主板并排設(shè)置。
8. 如權(quán)利要求1~3任一所述的可承載大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝 置，其特征在于，所述屏蔽銅板包括屏蔽主板和屏蔽折板，所述屏蔽主板 與所述水冷導(dǎo)電條相對，二塊屏蔽折板設(shè)置在所述屏蔽主板的兩側(cè)形成兩 側(cè)彎折的構(gòu)形。
9. 如權(quán)利要求8所述的可承載大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝置，其特 征在于，所述屏蔽主板與屏蔽折板之間的夾角為120。~150°。
10. 如權(quán)利要求9所述的可承載大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝置，其 特征在于，所述屏蔽主板與屏蔽折板之間的夾角為130。。
專利摘要本實用新型涉及一種可承載大電流且連續(xù)可調(diào)的微電感裝置，包括由左輸入銅排和右輸入銅排構(gòu)成的輸入?yún)R流排，由左輸出銅排和右輸出銅排構(gòu)成的輸出匯流排，所述左輸入銅排和左輸出銅排之間、所述右輸入銅排和右輸出銅排之間各連接一塊由二塊水冷銅板并排構(gòu)成的水冷導(dǎo)電條，二塊可移動的屏蔽銅板位于所述水冷導(dǎo)電條的二側(cè)且與所述水冷銅板間的距離相等。本實用新型利用高頻電流的鄰近及互感作用，不僅顯著增加有效導(dǎo)電面積，減小電能損耗，而且實現(xiàn)了大電流小電感的連續(xù)調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡單，效率高。
文檔編號H01F29/00GK201036143SQ200720142260
公開日2008年3月12日 申請日期2007年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月23日
發(fā)明者張民柱, 耿開博, 軒宗震 申請人:保定紅星高頻設(shè)備有限公司