一种嵌入散热器的高频电感器技术领域
本发明涉及一种电感器，尤其涉及一种嵌入散热器的高频电感器，用于电力电子
高频滤波系统中，属于电感器结构设计技术领域。
背景技术
随着工业技术的发展，高频电感以体积小、重量轻、成本低、功率密度高为发展目
标，使得高频电感器的功率体积比、功率表面积比也很大，很难依靠自然散热达到热平衡，
尤其是干式自冷高频电感器，因散热慢导致温升高的问题，严重制约着高频率电感的功率
密度的提升。
以液体冷却、强迫风冷的高频电感技术已比较成熟，产品也已多种多样，但此类产
品由于配置了专门的液体冷系统和风冷系统，虽然冷却效率比自然冷却高，但体积大、制造
运行成本高，运行成本和故障率也较高。
自然冷却的高频电感相对以上液体冷却和强迫风冷方式而言，体积小、成本低，故
障率也低，是市场中优先选择的产品。
公知技术中，自然冷却的高频电感主要以电感绕组中配置风道或在电感绕组中配
置一定数量的散热片，利用热传导方式将绕组的热量向外导出，以达到散热的目的。
以下为现有技术中几种，变压器或电感器的几种自然冷却方案：
公布号为CN103489571A的发明专利申请公布的电感器，包括电感线圈和罩体，罩
体开高有通孔，电感线圈安装在通孔内，通孔和电感线圈围成一空腔，空腔在真空状态下注
入灌封胶，罩体的顶部和底部均为锯齿状结构，罩体的顶部通过第一导热硅胶片向第一散
热器传导电感器产生的热量，罩体的底部通过第二导热硅胶片向第二散热器传导电感器产
生的热量，使整个电感器具备良好的散热性能和扩展性能，同时起到绝缘、减震作用。
公布号为CN 105244137A的发明专利申请公布的铝合金散热壳体电抗器，技术方
案是提供了一种铝合金散热壳体电抗器，包括散热器壳体，散热器壳体内设有铁芯和绕组，
绕组卡在铁芯上，绕组与穿过散热器壳体一侧的高温导线连接；在散热器壳体内灌入导热
硅胶，借用铝合金良好的导热性，做成翅片散热壳体结构，通过导热硅胶对热量的传送到散
热器壳体，对内置的电抗器进行导热、散热。
授权公告号CN204884811U的实用新型专利公告的小型电抗器结构，其技术方案
为：一种小型电抗器结构，包括铁心组件、线圈绕组和支架，所述线圈绕组绕制在铁心组件
上，所述线圈绕组中设有一根或多根导热排，且导热排的头端伸出于线圈绕组，导热排的头
端与电抗器外部的散热器件连接，通过热传导的原理，降低电抗器的温升，改善电抗器的导
热散热效果。
授权公告号CN205230718U公告的一种新型变压器散热装置，它包含变压器本体、
散热器外壳、变压器散热器、导热硅胶垫、变压器线圈，变压器本体设置在散热器外壳的内
部，且变压器本体上安装有变压器散热器，变压器散热器的一侧安装有导热硅胶垫，导热硅
胶垫上设置有变压器线圈；通过铝散热座将变压器的温度导向散热器，通过散热器降低变
压温度，解决变压器温度的散热问题。
以上技术方案的不足之处是：
第一，在电感绕组中配置风道，虽然能够在一定程度上缓解散热问题，但散热效率
低，而且电感绕组尺寸变大，耗费大量的导线，尤其是当绕组导线为铜线时，成本高。
第二、带壳的散热器的散热均匀性差，不能有效实现电感或变压器相间的散热问
题，使相间容易出现局部过热。
发明内容
本发明的目的是提供一种嵌入散热器的高频电感器，能够有效地降低绕组各部位
的温差，使绕组不会产生局部过热。
一种嵌入散热器的高频电感器，包括电感器、散热器，其特别之处在于：所述散热
器为高导热率的金属材料制成，所述散热器是由底板和四周围板共同围成的腔体，和底板
相对的方向留有开口；电感器由开口嵌入散热器腔体中；所述散热器还包括从底板向盖板
方向延伸的舌板；所述舌板插入电感器绕组的相间，所述电感器绕组的后侧外表面与底板
内表面之间、电感器绕组的侧表面与相对应的两个围板板内表面之间以及舌板与电感器绕
组相间留有间隙，各间隙用导热硅胶填充。
本发明的有益效果是：电感器绕组的两个侧面与相对应的二个围板以及电感后面
与散热器底板通过导热硅胶分别向散热器腔体的三个面同时散热，电感绕组相间由舌片通
过导热硅胶将相间的热量也向散热器底板传递，与现有技术相比，导热面积大大增加，导热
效率高，更重要地是电感绕组相间也能同时散热，能有效地降低绕组各部位的温差，使绕组
不会产生局部过热。经过实际测量，本发明所述一种嵌入散热器的高频电感器，比同功率的
现有散热结构的电感温升低10％-15％，电感绕组相间与其它部位的温度差相比同功率的
现有散热结构的电感温度差缩小10℃—18℃。
附图说明
图1是本发明所述散热器的三维结构图；
图2是本发明所述散热器三维结构剖视图；
图3是本发明所述的一种嵌入散热器的高频电感器三维图；
具体实施方式
如图1至3所示，一种嵌入散热器的高频电感器，主要包括电感器1、散热器2，所述
散热器为高导热率的金属材料制成，所述散热器是由底板21和四周围板22共同围成的腔体
23，和底板相对的方向留有开口24；电感器1由开口24嵌入散热器腔体23中；所述散热器2还
包括从底板21向开口24方向延伸的舌板25；所述舌板25插入电感器绕组的相间，所述电感
器绕组的后侧外表面与底板内表面之间、电感器绕组的侧表面与相对应的两个围板22内表
面之间以及舌板25与电感器绕组相间留有间隙，各间隙用导热硅胶填充。
进一步地，所述散热器还包括两个从底板21向开口24方向延伸的凸枕26，所述凸
枕设置在相对称的两个围板内表面间、且与底板相连；所述设置有凸枕的两个围板内表面
之间的距离等于电感器磁芯的总高度，磁芯卡装在两个围板内表面之间。所述凸枕的高度
能使电感器嵌入腔体后，凸枕上表面与电感器的磁芯上下轭部的后表面相接触。磁芯卡装
在两个围板间，不但能使电感器在嵌入散热器后得到固定，不用再用其它方法固定，而且磁
芯两个端面与散热器的两个围板内表面相接触，能使磁芯上的热量传递到散热器的围板
上，起到散热作用。
本发明的实施效果是：电感器绕组的两个侧面与相对应的二个围板以及电感后面
与散热器底板通过导热硅胶分别向散热器腔体的三个面同时散热，电感绕组相间由舌片通
过导热硅胶将相间的热量也向散热器底板传递，与现有技术相比，导热面积大大增加，导热
效率高，更重要地是电感绕组相间也能同时散热，能有效地降低绕组各部位的温差，使绕组
不会产生局部过热。经过实际测量，本发明所述一种嵌入散热器的高频电感器，比同功率的
现有散热结构的电感温升低10％-15％，电感绕组相间与其它部位的温度差相比同功率的
现有散热结构的电感温度差缩小10℃—18℃。
进一步地，所述位于每一侧的凸枕根据散热器的尺寸大小设置成连续的或者分段
的，以减轻散热器的重量，当散热器尺寸较小时，每一侧的凸枕连续设置，当散热器尺寸较
大时可以分段设置。
进一步地，对于小尺寸的散热器，成型工艺简单所述散热器腔体可以是整体的，对
于大型散热器，成型困难，散热器腔体可以设置成分体的，然后再用焊接、螺纹等连接方式
组合而成。
进一步地，为了同时满足散热和电感器相间的绝缘问题以电感器方便地嵌入散热
器腔体，所述舌板的宽度小于电感器磁芯的窗口高度，散热舌板的厚度小于电感器绕组间
的缝隙宽度，舌板的高度与散热器开口平齐。舌板与电感器磁芯窗口和绕组间的缝隙的优
选为3～5mm。
图中所给出的是两相电感器，其相间缝隙只有一个，相应地散热器的热舌板也是
一个，为了适应多相电感的需要，散热舌板的数量相应地可以设置多个，其数量等于电感器
的相数减去1；所述舌板的间距等于电感器绕组的间距。
进一步地，散热器外侧的四角处设置有直角形凹部，所述直角形凹部的高度等于
散热器开口至底板内表面的高度，直角形凹部与底板四角形成的区域内设有贯通底板的安
装孔，用于对电感器进行固定安装，还可以方便地将所述电感器安装到其它散热器上，更好
地解决散热问题。
优选散热器材质为高导热率的铝合金。
优选腔体壁厚为3-5mm。
进一步地，所述腔体四周围板的外表面可根据现有散热器的散热结构，设置有增
强散热齿状结构。
上述散热器，也可以推广应用到变压器散热结构中，将上述变压器嵌入上述散热
器腔体，即可同样实现变压器的散热。