[0001] 本发明涉及变压器领域，具体涉及一种具有散热结构的平面变压器。

[0002] 变压器是电源中的一个关键元件，传统的变压器通常由铁氧体磁芯及铜线圈构成，体积庞大而且容易产生电磁干扰，平面变压器（Planar Transformer）可有效地解决体积及高频问题。平面变压器是一种具有高频，低造型，高度很小而工作频率很高等特点的变压器，平面变压器与传统的变压器相比最大的区别在于铁芯及线圈绕组，平面变压器采用小尺寸的E型、RM型或环型铁氧体磁芯，通常是由高频功率铁氧体材料制成，在高频下有较低的磁芯损耗；绕组采用多层印刷电路板迭绕而成，绕组或铜片迭在平面的高频铁芯上构成变压器的磁回路，这种设计有低的直流铜阻、低的漏感和分布电容，可满足谐振电路的设计要求，而且由于磁芯良好的磁屏蔽，可抑制射频干扰，是电信、电焊机、计算机和外设、网络、医疗电子、工业控制、安全系统和电子设备的理想选择。平面变压器长时间工作或者用于大功率的场合时，其铜箔绕组温升会很高，而通过其自然散热效果不佳，导致无法将产生的热量及时排出，存在极大地安全隐患。授权公告号为CN 205920852 U的中国专利文献公开了一种变压器散热结构及平面变压器，该平面变压器在基板上沿绕组的螺旋方向开设了散热槽，以提高空气的对流作用，但是平面变压器的基板多层叠摞，叠摞之后套装外壳，开设散热槽虽然一定程度提高了散热效果，可是依靠内部自然散热依然不能满足散热需求，导致无法将产生的热量及时排出，存在极大地安全隐患。

[0003] 公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

[0019] 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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0020] 如图1至图12所示，本发明实施例提供的一种具有散热结构的平面变压器包括外壳200、平面变压器本体100和两个散热结构300；外壳200内部中空且沿长度方向两端敞口；两个散热结构300相对设置于外壳200长度方向的两端且封堵外壳200的两端开口；平面变压器本体100设置于外壳200内部且位于两个散热结构300之间，平面变压器本体100两端的引脚指向相应散热结构300。

[0021] 其中，散热结构300包括液冷板310，液冷板310设置于外壳200的端部且与外壳200相对密封，液冷板310内部具有液腔312，液腔312内填充冷却液，液腔312连通有换热循环机构340，以使其内部的冷却液循环流动并换热，具体的说，液冷板310长度方向的两端设置有连通液腔312的进液口318和出液口319，进液口318和出液口319通过液管341连通换热循环机构340。

[0022] 液腔312内部设置有若干横气囊360和若干竖气囊350，若干横气囊360沿液腔312的长度方向延伸且沿液腔312的上下方向间隔，横气囊360膨胀后将液腔312分隔出若干相互平行的直线流道；若干竖气囊350沿液腔312的高度方向延伸且沿液腔312的长度方向间隔，竖气囊350膨胀后将液腔312分隔出一条曲折流道；本发明优选的，相邻两个竖气囊350的其中一个与液腔312顶部具有间隙，另一个与液腔312底部具有间隙，以使得竖气囊350膨胀后分隔的曲折流道上下流通，进而使得曲折流道的路径更长且更利于结构设置。

[0023] 若干竖气囊350共同连通有一个抽吸机构，若干横气囊360共同连通有一个抽吸机构，两个抽吸机构沿液冷板310的长度方向排布；抽吸机构配置成能够将壳体内部的气体吸入横气囊360或竖气囊350使其膨胀、或者将横气囊360或竖气囊350中的气体排至壳体使其收缩；且工作时，同一个散热结构300的横气囊360和竖气囊350交替膨胀，两个散热结构300中相对设置的两个抽吸机构，其中一个吸气，对侧的另一个排气。

[0024] 具体的，以其中一个散热结构300中横气囊360处于膨胀状态，竖气囊350处于收缩状态为例进行说明。该散热结构300中，连接其竖气囊350的抽吸机构抽取外壳200内部平面变压器本体100工作时的热气体，竖气囊350膨胀并将液腔312内分隔出曲折流道，液腔312内的冷却液循环流动制冷，对该竖气囊350内的热气进行降温换热，同时对外壳200内进行辐射换热，于此同时，该散热结构300中横气囊360连通的抽吸机构向壳体内排气，将横气囊360中已经冷却过的气体排出至壳体对平面变压器本体100进行换热，该过程中，另一个散热结构300与该散热结构300吸气位置相对的位置排气，与该散热结构300排气位置相对的位置吸气，能够理解的是，平面变压器本体100包括变压器架110、绕组120和磁芯130，由于绕组120为层状PCB结构，气体能够穿过PCB间隙，因此一侧吸气一侧排气，更利于气体的流通。之后该散热结构300的横气囊360充气膨胀，气体来自于相应抽吸机构抽取的外壳200内部平面变压器本体100工作时的热气体，横气囊360将液腔312分隔出若干直线流道，冷却液循环流动制冷，对横气囊360内热气进行降温换热，同时对外壳200内进行辐射换热，与此同时竖气囊350同步排出换热后的冷气，在此过程中，位于对侧的散热结构300，与该散热结构
300吸气位置相对的位置排气，与该散热结构300排气位置相对的位置吸气，以此循环往复工作，实现外壳200内部气体的流动制冷。在制冷的过程中，直线流道路径短，循环效率高，但是温度梯度小，制冷效果相对较差；曲折流道路径长，温度梯度高，制冷效果相对较好，但是循环效率低，通过控制冷却液不断切换流动路径，使得两种路径的效果中和，冷效率高，制冷效果好；也就是本发明通过设置可切换流动方式的散热结构300，实现了对平面变压器本体100工作时热量的排出，保证其正常工作，且制冷效率高，制冷效果好。

[0025] 在进一步的实施例中，抽吸机构包括气箱320和气泵330，气箱320和气泵330设置于液冷板310靠近平面变压器本体100的一侧，气箱320靠近平面变压器本体100的侧面设置有连通其内部的通气孔，气体经过通气孔进入或排出气箱320；气泵330的一端连通气箱320、另一端连通横气囊360或竖气囊350。

[0026] 进一步的，同一个散热结构300中的两个气箱320之间设置有分隔板311，分隔板311与液冷板310连接，通过分隔板311的设置，能够对气体进行引导，便于气体更好的进入相应的气箱320。

[0027] 进一步的，气箱320的内部设置有汇流板325，汇流板325将气箱320的内部空间分隔出第一气室321和第二气室322，通气孔连通第一气室321，通气孔有多个且在气箱320的侧面均匀分布，汇流板325的中部设置有若干汇气孔，汇气孔沿同一直线均布，汇气孔可以沿竖直方向排列，汇气孔也可以横向排列，气泵330和第二气室322连通。使用时，气体经过通气孔进入第一气室321，因气箱320上的通气孔是面均布，汇流板325上的汇气孔是线均布，气体从汇气孔进入第二气室322的过程中，热气能够进行自混合，使得进入横气囊360或竖气囊350的热气温度更加均匀。

[0028] 进一步的，为便于相应气泵330与竖气囊350连通，每一个竖气囊350上均连通设置有一个第一分气管351，所有第一分气管351共同连通有一个第一汇气管352，第一汇气管352与相应气泵330连通。

[0029] 进一步的，为便于相应气泵330与横气囊360连通，每一个横气囊360上均连通设置有一个第二分气管361，所有第二分气管361共同连通有一个第二汇气管362，第二汇气管362与相应气泵330连通。更进一步的，为便于气体均匀输送以及结构设置，第二汇气管362包括相连通的横管和竖管，竖管位于横气囊360的中部且竖向延伸，横管位于竖管的中部且横向延伸，横管与相应气泵330连通。

[0030] 进一步的，为便于安装，液冷板310相对的两侧壁内分别设置有第一安装通道314和第二安装通道313，第一汇气管352设置于第一安装通道314，第二汇气管362设置于第二安装通道313；液腔312与第一安装通道314相对应的侧面设置有若干第一连通槽3141，第一连通槽3141连通第一安装通道314，第一分气管351对应设置于第一连通槽3141；液腔312与第二安装通道313相对应的侧面设置有若干第二连通槽3131，第二连通槽3131连通第二安装通道313，第二分气管361对应设置于第二连通槽3131。

[0031] 液腔312的两侧面均设置有若干横槽3121和若干竖槽3122，横槽3121与横气囊360一一对应以容纳横气囊360，竖槽3122与竖气囊350一一对应以容纳竖气囊350，横气囊360和竖气囊350在液腔312的宽度方向并排布置，竖气囊350靠近第一安装通道314的一侧，横气囊360靠近第二安装通道313的一侧。为进一步加强对横气囊360和竖气囊350的位置限定，可以将横气囊360的一侧与相应的横槽3121固定，将竖气囊350的一侧与相应竖槽3122固定，固定方式可以采用粘接等形式。为便于结构设置，本发明优选的相邻两个横气囊360之间的间隔和相邻两个竖气囊350之间的间隔相等，竖气囊350的数量大于横气囊360的数量，本发明优选的横气囊360设置有三个，竖气囊350设置有九个。

[0032] 进一步的，液冷板310两端分别设置有第一气口316和第二气口315，第一气口316与第一安装通道314以及相应气泵330连通，进而使得第一汇气管352与相应气泵330连通，第二气口315与第二安装通道313以及相应气泵330连通，进而使得第二汇气管362与相应气泵330连通。

[0033] 在进一步的实施例中，液冷板310内部设置有两个分流板317，两个分流板317将液冷板310的内部空间分隔出上述液腔312和两个分流腔，两个分流腔位于液腔312的两侧，分流板317上设置有若干均匀分布的通液孔，通液孔连通液腔312和相应分流腔，进液口318和出液口319分别连通两个分流腔，以使得换热循环机构340的两端分别连通两个分流腔。工作时，在换热循环机构340的作用下，液体通过进液口318进入相应分流腔，通过分流腔的若干通液孔进入液腔312，使得液体进入液腔312时更加均匀，同时液腔312内的液体通过另一端的通液孔进入相应分流腔，并通过出液口319回到换热循环机构340循环换热。

[0034] 还需要补充的是，外壳200上设置有接线端子（图中未示出），接线端子与平面变压器本体100电连接，接线端子用于实现平面变压器本体100与其他配合设备的电连接。

[0035] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。