一种可持续散热的脉冲电感器及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种可持续散热的脉冲电感器及其制造方法，该脉冲电感器包括线排绕组、冷却循环系统和接线端子，所述冷却循环系统包括冷却通道，所述冷却通道中循环通有冷却液，所述线排绕组缠绕于所述冷却通道的外表面，所述线排绕组的一端与所述接线端子的正极固连，所述线排绕组的另一端与所述接线端子的负极固连。本发明专利技术技术方案中的线排绕组缠绕于冷却通道上，通过冷却通道中通入的冷却液对线排绕组进行持续散热、具有高刚度、加工装配工艺简单、成本低、冷却循环系统内置冷却液无需过滤绝缘等优点，主要用于脉冲功率电源连续工作的工况，特别适用于电磁发射连续工作时所需的脉冲电源。

A pulse inductor with sustainable heat dissipation and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
一种可持续散热的脉冲电感器及其制造方法
本专利技术属于脉冲电源
，尤其涉及一种脉冲电感器及其制造方法。
技术介绍
电磁发射工作过程中最高功率可达GW级，发射过程需要大约数个ms。常规电源无法支撑这样的瞬态功率需求，一般采用脉冲功率电源。脉冲功率电源主要包含金属化膜电容器、半导体主放电开关、半导体续流开关、脉冲电感器和同轴电缆等元件。受半导体主放电开关和发射器负载对电源输出电流特性的需求，在电路中需接入脉冲电感器用于控制放电电流的幅值与脉宽，减少电流时间变化率对半导体主放电开关的影响。为避免变化率过高造成开关的损毁，需将变化率控制在半导体开关的许可范围内，同时脉冲电感器在电路中还起到储能续流的作用。脉冲电源中电感需承受复杂的电磁环境、具备十kV以上电气绝缘特性、百kA量级的脉冲大电流。电感的设计值一般需控制在几十μH量级，同时电感器电阻值需控制在数个mΩ以内。随着发射器负载对工作频率需求的提高，要求电源系统具备连续放电的能力，这也就要求脉冲电感器要能承受连续脉冲大电流放电产生的强电动冲击力，几十kV级的电气绝缘能力，且不能因为内部温升过高导致绝缘失效或结构强度不足造成损毁。现有脉冲电感器内部热量不容易消散，特别是用于脉冲功率电源连续工作的工况，受电动力冲击大易导致内部电气绝缘失效、结构强度变弱等问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种散热性能好、结构简单、强度高的脉冲电感器。为实现上述目的，本专利技术的脉冲电感器，包括线排绕组、冷却循环系统和接线端子，所述冷却循环系统包括冷却通道，所述冷却通道中循环通有冷却液，所述线排绕组缠绕于所述冷却通道的外表面，所述线排绕组的一端与所述接线端子的正极固连，所述线排绕组的另一端与所述接线端子的负极固连。进一步，所述冷却循环系统还包括冷却液入口、冷却液出口和循环泵，所述冷却液入口和所述冷却液出口的一端分别与所述冷却通道连通，所述冷却液入口和所述冷却液出口的另一端分别与所述循环泵连接，通过所述循环泵将所述冷却液循环泵入所述冷却通道。进一步，所述冷却液入口、所述冷却通道和所述冷却液出口所组成的结构为Ω形。进一步，所述冷却循环系统的外层设置有外层绝缘结构。进一步，所述冷却液通道、所述冷却液入口和所述冷却液出口一体成型。进一步，所述冷却液通道、所述冷却液入口和所述冷却液出口由绝缘材料浇筑成型。进一步，所述冷却循环系统上设置有绝缘支撑结构，以加固所述冷却循环系统。进一步，所述绝缘支撑结构包括多层绝缘板和紧固件，所述多层绝缘板套装于所述冷却循环系统的所述冷却通道上，通过所述紧固件将所述多层绝缘板固定。进一步，所述线排绕组的两端通过压接结构与所述接线端子的正极和负极压接固连。进一步，所述压接结构包括正极压接板、正极绝缘压块、负极压接板和负极绝缘压块，所述线排绕组的一端压接于所述正极压接板和所述正极绝缘压块之间，所述线排绕组的另一端压接于所述负极压接板和所述负极绝缘压块之间。本专利技术还提供一种脉冲电感器的制造方法，包括：冷却通道成型；将绝缘支撑结构套装在所述冷却通道上；将线排绕组缠绕于所述冷却通道的外表面；将外层绝缘结构浇筑在所述冷却通道和所述线排绕组上；将接线端子与线排绕组的两端固连。本专利技术技术方案中的线排绕组缠绕于冷却通道上，通过冷却通道中通入的冷却液对线排绕组进行持续散热、具有高刚度、加工装配工艺简单、成本低、冷却循环系统内置冷却液无需过滤绝缘等优点，主要用于脉冲功率电源连续工作的工况，特别适用于电磁发射连续工作时所需的脉冲电源。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。图1为本专利技术可持续散热脉冲电感器的结构示意图；图2为本专利技术可持续散热脉冲电感器的冷却循环系统的结构示意图；图3为本专利技术可持续散热脉冲电感器的绝缘支撑结构的结构示意图；图4为本专利技术可持续散热脉冲电感器的线排绕组的压接结构的示意图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置还可以以其他方式定位，例如旋转90度或位于其他方位，这里所用的空间相对说明可相应地解释。如图1-图4所示，本专利技术的脉冲电感器，包括线排绕组3、冷却循环系统1和接线端子6、7，所述冷却循环系统包括冷却通道1-4，所述冷却通道1-4中循环通有冷却液，所述线排绕组3缠绕于所述冷却通道1-4的外表面，所述线排绕组3的一端与所述接线端子6的正极固连，所述线排绕组3的另一端与所述接线端子7的负极固连。本专利技术提供了一种可持续散热的脉冲电感器，解决了脉冲电感器连续工作时内部热量扩散难、体积庞大、冷却方式复杂的问题，具有抗电动力冲击特性好、加工装配工艺简单、成本低、便于移动等优点，灵活满足脉冲电源连续工作时内部散热的需求。解决脉冲电感器连续工作时内部热量无法消散、导致超过耐受温度造成内部电气绝缘失效，连续电动力冲击下结构强度变差的问题。通过冷却通道中通入的冷却液对线排绕组进行持续散热、具有高刚度、加工装配工艺简单、成本低、冷却循环系统内置冷却液无需过滤绝缘等优点，主要用于脉冲功率电源连续工作的工况，特别适用于电磁发射连续工作时所需的脉冲电源。可选的，所述冷却循环系统1还包括冷却液入口1-1、冷却液出口1-2和循环泵1-5，所述冷却液入口1-1和所述冷却液出口1-2的一端分别与所述冷却通道1-4连通，所述冷却液入口1-1和所述冷却液出口1-2的另一端分别与所述循环泵1-5连接，通过所述循环泵1-5将箱体中的冷却液1-6循本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可持续散热的脉冲电感器，其特征在于，包括线排绕组、冷却循环系统和接线端子，所述冷却循环系统包括冷却通道，所述冷却通道中循环通有冷却液，所述线排绕组缠绕于所述冷却通道的外表面，所述线排绕组的一端与所述接线端子的正极固连，所述线排绕组的另一端与所述接线端子的负极固连。/n

【技术特征摘要】
1.一种可持续散热的脉冲电感器，其特征在于，包括线排绕组、冷却循环系统和接线端子，所述冷却循环系统包括冷却通道，所述冷却通道中循环通有冷却液，所述线排绕组缠绕于所述冷却通道的外表面，所述线排绕组的一端与所述接线端子的正极固连，所述线排绕组的另一端与所述接线端子的负极固连。


2.如权利要求1所述的脉冲电感器，其特征在于，所述冷却循环系统还包括冷却液入口、冷却液出口和循环泵，所述冷却液入口和所述冷却液出口的一端分别与所述冷却通道连通，所述冷却液入口和所述冷却液出口的另一端分别与所述循环泵连接，通过所述循环泵将所述冷却液循环泵入所述冷却通道。


3.如权利要求1所述的脉冲电感器，其特征在于，所述冷却循环系统的外层设置有外层绝缘结构。


4.如权利要求2所述的脉冲电感器，其特征在于，所述冷却液通道、所述冷却液入口和所述冷却液出口一体成型。


5.如权利要求2所述的脉冲电感器，其特征在于，所述冷却液通道、所述冷却液入口和所述冷却液出口由绝缘材料浇筑成型。


6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚舟，马笑笑，李艳明，赵斌，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11