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DE202014105157U1 - Inductive component with improved cooling - Google Patents

Inductive component with improved cooling Download PDF

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DE202014105157U1 DE202014105157.0U DE202014105157U DE202014105157U1 DE 202014105157 U1 DE202014105157 U1 DE 202014105157U1 DE 202014105157 U DE202014105157 U DE 202014105157U DE 202014105157 U1 DE202014105157 U1 DE 202014105157U1
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Abstract

Transformatorkern (10), umfassend: – einen ferromagnetischen Grundkörper (5) mit mehreren Abschnitten (11, 12, 13), – mehrere Wärmeableitschichten (1, 2, 3) eines hoch-wärmeleitfähigen, elektrisch isolierenden Materials, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Abschnitten (11, 12, 13) des Grundkörpers (5) eine Wärmeableitschicht (1, 2, 3) angeordnet ist.Transformer core (10), comprising: - a ferromagnetic base body (5) with a plurality of sections (11, 12, 13), - a plurality of heat dissipation layers (1, 2, 3) of a highly thermally conductive, electrically insulating material, between each two adjacent sections (11, 12, 13) of the base body (5) a heat dissipation layer (1, 2, 3) is arranged.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Einrichtung zur Abführung von Wärme aus induktiven Bauelementen, insbesondere aus Transformatoren, spezifischer für die Kühlung von Mittelfrequenz-Transformatorkernen. Ferner betrifft sie entsprechende Transformatorkerne und Transformatoren. The present disclosure relates to a device for removing heat from inductive components, in particular from transformers, more specifically for the cooling of medium frequency transformer cores. Furthermore, it relates to corresponding transformer cores and transformers.

Die Steigerung der Leistungsdichte einer induktiven Komponente wie eines Transformators oder einer Drosselspule ist vor allem durch die maximal zulässige Betriebstemperatur begrenzt. Die Betriebstemperatur ergibt sich unter anderem aus der Umgebungstemperatur, den auftretenden Verlusten im ferromagnetischen Kern und den Wicklungen, dem Wärmewiderstand zwischen den Haupt-Entstehungsregionen von Verlustwärme und der Oberfläche des Bauteils, sowie dem thermischen Widerstand zwischen der Bauteil-Oberfläche und der Umgebung, der vor allem durch Konvektion bestimmt wird. The increase in the power density of an inductive component such as a transformer or a choke coil is limited mainly by the maximum permissible operating temperature. The operating temperature results inter alia from the ambient temperature, the losses occurring in the ferromagnetic core and the windings, the thermal resistance between the main regions of origin of heat loss and the surface of the component, as well as the thermal resistance between the component surface and the environment, the before everything is determined by convection.

Eine Reduzierung der thermischen Widerstände führt somit zu einer möglichen höheren Leistungsdichte, da die gleiche maximal zulässige Betriebstemperatur dann erst bei höherer Leistung bzw. höherem Strom auftritt. A reduction of the thermal resistances thus leads to a possible higher power density, since the same maximum permissible operating temperature then occurs only at higher power or higher current.

Bei gleicher Bauteil-Nennleistung bzw. Nennstrom führt die mögliche höhere Leistungsdichte somit auch zu einer Reduzierung von Volumen, Gewicht und damit Kosten des Bauteils. Diesen Bestrebungen steht entgegen, dass die insbesondere bei Mittel- und Hochspannungsbauteilen notwendige elektrische Isolierung einen begrenzenden Faktor für die Reduzierung der Wärmewiderstände darstellt, da sich Maßnahmen zur Isolierung in der Regel in einer Steigerung des effektiven Gesamt-Wärmewiderstands niederschlägt. With the same component rated power or rated current, the possible higher power density thus also leads to a reduction of volume, weight and thus costs of the component. These efforts are opposed by the fact that the necessary in particular for medium and high voltage components electrical insulation is a limiting factor for the reduction of thermal resistance, since measures for insulation usually reflected in an increase in the effective total thermal resistance.

Es sind aus dem Stand der Technik Verfahren bekannt, um die Wärmeableitung aus Transformatorkernen zu verbessern bzw. zu erleichtern. Methods are known in the art for improving heat dissipation from transformer cores.

So ist aus der US 2 990 524 eine Einrichtung zur Abführung von Wärme von Kernen aus ferromagnetischem Material für induktive Bauelemente bekannt. Diese umfasst mehrere, an den Kernen anliegende Schichten aus elektrisch und thermisch leitfähigem Material, über die die Kerne thermisch an eine Wärmesenke ankoppelbar sind. So is out of the US 2,990,524 a device for removing heat from cores made of ferromagnetic material for inductive components known. This comprises a plurality of layers of electrically and thermally conductive material which adjoin the cores and via which the cores can be thermally coupled to a heat sink.

Aus der DE 19637211 ist eine Einrichtung zur Abfuhr von Wärme aus Ferritkernen bekannt, bei der eine elektrisch und thermisch leitfähige Metallschicht auf dem Ferritkern angebracht ist, wobei die Metallschicht thermisch an eine externe Wärmesenke angekoppelt ist. Die Metallschicht ist mit Unterbrechungen zur Vermeidung einer Induzierung von verlustfördernden Wirbelströmen in der Metallschicht versehen. From the DE 19637211 there is known a device for removing heat from ferrite cores, in which an electrically and thermally conductive metal layer is mounted on the ferrite core, wherein the metal layer is thermally coupled to an external heat sink. The metal layer is provided with interruptions to avoid inducing loss-promoting eddy currents in the metal layer.

Die bekannten Lösungen lassen Raum für Verbesserungen. Ein Ziel der Erfindung ist es daher, einen Transformatorkern bzw. einen Transformator mit verbesserter Wärmeableitung bzw. Kühlung bereitzustellen. The known solutions leave room for improvement. An object of the invention is therefore to provide a transformer core or a transformer with improved heat dissipation or cooling.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung Brief summary of the invention

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Transformatorkern bereitgestellt. Der Transformatorkern umfasst einen ferromagnetischen Grundkörper mit mehreren Abschnitten und mehrere Wärmeableitschichten eines hoch-wärmeleitfähigen, elektrisch isolierenden Materials, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Abschnitten des Grundkörpers eine Wärmeableitschicht angeordnet ist. Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Transformator mit einem derartigen Transformatorkern bereitgestellt. According to a first aspect of the invention, a transformer core is provided. The transformer core comprises a ferromagnetic base body with a plurality of sections and a plurality of heat dissipation layers of a highly thermally conductive, electrically insulating material, a heat dissipation layer being arranged between each two adjacent sections of the base body. In another aspect, a transformer is provided with such a transformer core.

Vorteile von Ausführungsformen sind eine deutliche Gewichtsreduktion und/oder ein Rückgang der äußeren Abmessungen, je nachdem mit welcher konventionellen Technologie verglichen wird. Zudem ergibt sich eine homogene Temperaturverteilung über den Magnetkern, begleitet von einer Reduzierung lokaler Hot Spots. Durch die direkte Abführung der Wärme an die Oberfläche sind sehr einfache und kostengünstige Kühlkonzepte einsetzbar, es ergibt sich eine verbesserte direkte Kühlung des Magnetkerns. Trotz verbesserter Kühlung kann auf komplexe Kühlstrukturen verzichtet werden, die etwa aus Rohren und Kanälen zum Führen von Kühlflüssigkeiten bestehen, die sich herkömmlich innerhalb der Strukturen und Isolationsräume innerhalb der induktiven Komponente erstrecken. Advantages of embodiments are a significant weight reduction and / or a decrease in external dimensions, depending on which conventional technology is compared. In addition, there is a homogeneous temperature distribution over the magnetic core, accompanied by a reduction of local hot spots. The direct dissipation of heat to the surface very simple and inexpensive cooling concepts can be used, there is an improved direct cooling of the magnetic core. Despite improved cooling, it is possible to dispense with complex cooling structures, such as pipes and channels for guiding cooling liquids, which conventionally extend within the structures and insulation spaces within the inductive component.

Weitere Merkmale, Vorteile und Ziele werden von der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung offensichtlich werden. Other features, advantages, and objects will become apparent from the following detailed description of the invention.

Beschreibung der Figuren Description of the figures

Die vorliegende Beschreibung wird nun nur beispielhaft mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen beschrieben werden, die Ausführungsformen der Erfindung zeigen. Es zeigen: The present description will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings which illustrate embodiments of the invention. Show it:

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Transformatorkerns gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 shows a perspective view of a transformer core according to an embodiment of the invention;

2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Transformatorkerns gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 2 shows a perspective view of another transformer core according to an embodiment of the invention;

3 eine perspektivische Ansicht eines Transformators gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 a perspective view of a transformer according to an embodiment of the invention.

Detaillierte Beschreibung der Figuren Detailed description of the figures

Generell wird in Ausführungsbeispielen die maximale Leistungsdichte eines induktiven Bauelements erhöht, während gleichzeitig ein sehr einfach aufgebautes externes Kühlsystem verwendet werden kann. In general, in embodiments, the maximum power density of an inductive component is increased, while at the same time a very simple external cooling system can be used.

Vorgeschlagen wird ein Design für einen Transformator mit Flüssigkeits- oder Feststoff-basierter elektrischer Isolierung, wie zum Beispiel Silikongel, Öl oder Epoxid-Vergussmasse, bei dem thermisch gut leitfähige Schichten bzw. Platten als zusätzliche Wärmeableitschichten im Transformatorkern eingesetzt werden. Diese Wärmeableitschichten sind dazu in den Grundkörper des Transformatorkerns eingebettet bzw. als Zwischenschichten in dem ferromagnetischen Grundmaterial ausgeführt. Dabei ist unerheblich, aus welchem Grundmaterial der Kern besteht. Möglich sind z.B. herkömmliches Trafoblech, Ferrit, oder nanokristalline Kerne. A design is proposed for a liquid or solid based electrical insulation transformer, such as silicone gel, oil or epoxy potting compound, in which highly thermally conductive layers or plates are used as additional heat sink layers in the transformer core. For this purpose, these heat-dissipating layers are embedded in the main body of the transformer core or designed as intermediate layers in the ferromagnetic base material. It does not matter which basic material consists of the core. Possible are e.g. conventional transformer plate, ferrite, or nanocrystalline cores.

Die Wärmeableitschichten teilen den Kern in mehrere Abschnitte und dienen dabei jeweils als Wärmesenke und Ableitungspfad für die in den Kernabschnitten produzierte Verlustwärme. Insgesamt wird somit die mittlere thermische Leitfähigkeit des Transformatorkerns erhöht. The heat sink layers divide the core into multiple sections, each serving as a heat sink and drain path for the heat loss produced in the core sections. Overall, thus the average thermal conductivity of the transformer core is increased.

1 zeigt einen Transformatorkern 10 gemäß Ausführungsbeispielen. Der Transformatorkern 10 umfasst einen ferromagnetischen Grundkörper 5, der in mehrere Abschnitte 11, 12, 13 unterteilt ist. Zwischen den Abschnitten 11, 12, 13 ist jeweils eine Wärmeableitschicht 1, 2, 3 eines hoch-wärmeleitfähigen, elektrisch isolierenden Materials angebracht. Die Wärmeableitschichten 1, 2, 3 sind aus einem Material, dass in mindestens einer Materialrichtung eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 50 W/Km aufweisen, bevorzugt mehr als 200 W/Km, noch bevorzugter mehr als 400 W/Km. Dabei sind die Wärmeableitschichten typischerweise jeweils als plane dünne Platten ausgeführt, die eine Querschnittsfläche entsprechend derjenigen der angrenzen Abschnitte des Kerns aufweist. Die Dicke der Wärmeableitschichten 1, 2, 3 beträgt typischerweise jeweils zwischen 1 mm und 30 mm, typischer zwischen 2 mm und 8 mm. 1 shows a transformer core 10 according to embodiments. The transformer core 10 comprises a ferromagnetic body 5 in several sections 11 . 12 . 13 is divided. Between the sections 11 . 12 . 13 is each a heat dissipation layer 1 . 2 . 3 a highly thermally conductive, electrically insulating material attached. The heat dissipation layers 1 . 2 . 3 are made of a material having a thermal conductivity of more than 50 W / Km in at least one material direction, preferably more than 200 W / Km, more preferably more than 400 W / Km. In this case, the heat-dissipating layers are typically each designed as flat thin plates having a cross-sectional area corresponding to that of the adjacent portions of the core. The thickness of the heat-dissipating layers 1 . 2 . 3 is typically between 1 mm and 30 mm, more typically between 2 mm and 8 mm.

2 zeigt schematisch einen weiteren Transformatorkern 10 gemäß Ausführungsbeispielen. Dabei ragen die Wärmeableitschichten 1, 2, 3 an mindestens einer Seite des Grundkörpers 5 aus diesem heraus, im nicht-limitierenden Beispiel der 2 nach oben. Die über den Grundkörper 5 des Transformatorkerns 10 überstehenden Teile der Wärmeableitschichten 1, 2, 3 können als Angriffsfläche für ein Kühlfluid 16 eingesetzt werden, typischerweise für Luft, ein anderes Gas, oder eine Kühlflüssigkeit. Dieses kann etwa durch natürliche Konvektion oder durch Zwangsbelüftung, etwa mit einem Ventilator (nicht dargestellt), bewegt werden. 2 schematically shows another transformer core 10 according to embodiments. The heat-dissipating layers protrude 1 . 2 . 3 on at least one side of the body 5 out of this, in the non-limiting example of 2 up. The over the main body 5 of the transformer core 10 protruding parts of the heat sinks 1 . 2 . 3 can act as a surface for a cooling fluid 16 are used, typically for air, another gas, or a cooling liquid. This can be moved by natural convection or by forced ventilation, for example with a fan (not shown).

3 zeigt einen Transformator 30 mit einem Transformatorkern 10 wie in 1 gezeigt. In dem gezeigten Beispiel ist (als nicht-limitierendes Beispiel) auf der Ober- und Unterseite des Transformatorkerns 10 jeweils eine Wärmesenke in Form eines Kühlkörpers 15 angebracht. Die Kühlkörper 15 sind wärmeleitend mit den Wärmeableitschichten 1, 2, 3 verbunden, z.B. mittels Wärmeleitpaste. Die Wärmesenke kann z.B. auch eine Heatpipe sein oder eine Kühlplatte (Cold Plate) (nicht dargestellt). 3 shows a transformer 30 with a transformer core 10 as in 1 shown. In the example shown, (as a non-limiting example) is on the top and bottom of the transformer core 10 each a heat sink in the form of a heat sink 15 appropriate. The heat sinks 15 are thermally conductive with the Wärmeableitschichten 1 . 2 . 3 connected, for example by means of thermal paste. The heat sink may, for example, also be a heat pipe or a cold plate (not shown).

Generell sind die Wärmeableitschichten 1, 2, 3 typischerweise parallel zueinander angebracht. Vorzugsweise sind sie im Wesentlichen äquidistant zueinander. Die Wärmeableitschichten nehmen typischerweise zwischen etwa 2 % und etwa 10 % des Gesamtvolumens des Transformatorkerns 10 ein. Der Grundkörper 5 kann etwa aus Ferrit, Trafoblech, oder nanokristallinen Material gefertigt sein. Die Wärmeableitschichten 1, 2, 3 sind typischerweise aus elektrisch nichtleitendem Material, um die Bildung von Wirbelströmen zu verhindern. Generally, the heat dissipation layers 1 . 2 . 3 typically mounted parallel to each other. Preferably, they are substantially equidistant from each other. The heat sink layers typically occupy between about 2% and about 10% of the total volume of the transformer core 10 one. The main body 5 can be made of ferrite, transformer sheet, or nanocrystalline material. The heat dissipation layers 1 . 2 . 3 are typically made of electrically non-conductive material to prevent the formation of eddy currents.

Ein mögliches Material für die Wärmeableitschichten ist hochorientierter pyrolytischer Graphit (HOPG). Dieser weist in einer Materialrichtung eine Wärmeleitfähigkeit von 600 W/Km oder höher auf. Die Ausrichtung des HOPG-Materials wird in Bezug auf die Wärmeableitschicht in Ausführungsbeispielen zweckmäßigerweise so festgelegt, dass sie in Richtung des Wärmeflusses zum Rand der Wärmeableitschicht 1, 2, 3 hin gerichtet ist. An diesem Rand ist oder sind die Wärmeableitschichten an eine Wärmesenke angeschlossen. HOPG bietet zusätzlich den Vorteil relativ geringer Kosten. Alternativ zu HOPG können auch andere hoch-wärmeleitende Materialien eingesetzt werden, die elektrisch isolierend sind. One possible material for the heat dissipation layers is highly oriented pyrolytic graphite (HOPG). This has a heat conductivity of 600 W / Km or higher in one material direction. The orientation of the HOPG material with respect to the heat sink layer in embodiments is conveniently determined to be in the direction of heat flow to the edge of the heat sink layer 1 . 2 . 3 directed. At this edge, the heat dissipation layers are or are connected to a heat sink. HOPG also offers the advantage of relatively low costs. As an alternative to HOPG, it is also possible to use other highly thermally conductive materials which are electrically insulating.

Die Isolierung dient in Ausführungsbeispielen, insbesondere bei Verwendung von Silikongel oder Öl, auch als thermische Schnittstelle zwischen den Wärmeableitschichten und der Oberfläche der angrenzenden Kernschichten bzw. Abschnitte 11, 12, 13 des ferromagnetischen Grundkörpers 5 des Transformatorkerns 10. Schematisch ist in 3 eine Primärwicklung 50, eine Sekundärwicklung 60 und eine Vergussmasse bzw. ein Vergusskörper 100 gezeigt, letzterer ist aus Darstellungsgründen transparent dargestellt. The insulation is used in embodiments, in particular when using silicone gel or oil, as a thermal interface between the Wärmeableitschichten and the surface of the adjacent core layers or sections 11 . 12 . 13 of the ferromagnetic body 5 of the transformer core 10 , Schematically is in 3 a primary winding 50 , a secondary winding 60 and a potting compound or a potting body 100 shown, the latter is shown transparently for purposes of illustration.

In weiteren Ausführungsbeispielen wird das in Bezug auf einen Transformatorkern beschriebene Konzept in anderen induktiven Bauteilen verwendet, etwa in Drosselspulen. Zudem kann das Konzept auch in Dreiphasen-Transformatoren umgesetzt werden. Unter anderem wegen der bei Mittelfrequenz-Transformatoren – im Vergleich zu Netztrafos – höheren Hystereseverluste im Transformatorkern treten die Vorteile des beschriebenen Konzepts bei Mittelfrequenz-Transformatoren gemäß Ausführungsbeispielen besonders deutlich hervor. In other embodiments, the concept described with respect to a transformer core is used in other inductive components, such as inductors. In addition, the concept can be implemented in three-phase transformers. Due in part to the higher hysteresis losses in the transformer core in the case of medium-frequency transformers-in comparison to mains transformers-the advantages of the described concept are particularly evident in the case of medium-frequency transformers according to exemplary embodiments.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2990524 [0006] US 2990524 [0006]
  • DE 19637211 [0007] DE 19637211 [0007]

Claims (13)

Transformatorkern (10), umfassend: – einen ferromagnetischen Grundkörper (5) mit mehreren Abschnitten (11, 12, 13), – mehrere Wärmeableitschichten (1, 2, 3) eines hoch-wärmeleitfähigen, elektrisch isolierenden Materials, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Abschnitten (11, 12, 13) des Grundkörpers (5) eine Wärmeableitschicht (1, 2, 3) angeordnet ist. Transformer core ( 10 ), comprising: - a ferromagnetic base body ( 5 ) with several sections ( 11 . 12 . 13 ), - several heat-dissipating layers ( 1 . 2 . 3 ) of a highly thermally conductive, electrically insulating material, wherein between each two adjacent sections ( 11 . 12 . 13 ) of the basic body ( 5 ) a heat-dissipating layer ( 1 . 2 . 3 ) is arranged. Transformatorkern nach Anspruch 1, wobei die Wärmeableitschichten (1, 2, 3) jeweils eine plane dünne Platte sind, und die Wärmeableitschichten (1, 2, 3) in mindestens einer Materialrichtung eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 50 W/Km aufweisen. The transformer core of claim 1, wherein the heat dissipation layers ( 1 . 2 . 3 ) are each a plane thin plate, and the heat dissipation layers ( 1 . 2 . 3 ) have a thermal conductivity of more than 50 W / Km in at least one material direction. Transformatorkern nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wärmeableitschichten (1, 2, 3) hochorientierten pyrolytischen Graphit (HOPG) umfassen. A transformer core according to claim 1 or 2, wherein the heat dissipation layers ( 1 . 2 . 3 ) highly oriented pyrolytic graphite (HOPG). Transformatorkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeableitschichten (1, 2, 3) jeweils eine Dicke zwischen 1 mm und 30 mm aufweisen. Transformer core according to one of the preceding claims, wherein the heat-dissipating layers ( 1 . 2 . 3 ) each have a thickness between 1 mm and 30 mm. Transformatorkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Wärmeableitschichten (1, 2, 3) an mindestens einer Seite des Grundkörpers (5) aus diesem herausragt, so dass sie eine Angriffsfläche für ein Kühlfluid bietet. A transformer core according to any one of the preceding claims, wherein at least one of the heat sink layers ( 1 . 2 . 3 ) on at least one side of the basic body ( 5 protrudes out of this, so that it offers a surface for a cooling fluid. Transformatorkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Wärmeableitschichten (1, 2, 3) an einer Seite mit einer Wärmesenke verbunden ist, vorzugsweise mit einem Kühlkörper (15) oder einem Wäremerohr. A transformer core according to any one of the preceding claims, wherein at least one of the heat sink layers ( 1 . 2 . 3 ) is connected on one side with a heat sink, preferably with a heat sink ( 15 ) or a heat pipe. Transformatorkern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmeableitschichten (1, 2, 3) parallel zueinander im Grundkörper (5) vorgesehen sind, vorzugsweise im Wesentlichen äquidistant zueinander. Transformer core according to one of the preceding claims, wherein the heat-dissipating layers ( 1 . 2 . 3 ) parallel to each other in the main body ( 5 ) are provided, preferably substantially equidistantly from each other. Transformatorkern gemäß Anspruch 7, wobei die Wärmeableitschichten zwischen etwa 2 % und etwa 10 % des Gesamtvolumens des Transformatorkerns (10) einnehmen. The transformer core of claim 7, wherein the heat sink layers between about 2% and about 10% of the total volume of the transformer core ( 10 ). Transformatorkern gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Grundkörper (5) mindestens eines von Ferrit, Trafoblech, und einem nanokristallinen Material umfasst. Transformer core according to one of the preceding claims, wherein the base body ( 5 ) comprises at least one of ferrite, transformer sheet, and a nanocrystalline material. Ein Transformator mit einem Transformatorkern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9. A transformer with a transformer core according to one of claims 1 to 9. Transformator gemäß Anspruch 10, umfassend eine Flüssigkeit als Isoliermittel, die bevorzugt auch in Zwischenräumen zwischen mindestens einer Wärmeableitschicht (1, 2, 3) und dem Grundkörper (5) vorhanden ist und dadurch die Wärmeleitung verbessert. Transformer according to claim 10, comprising a liquid as insulating means, which preferably also in intermediate spaces between at least one heat-dissipating layer ( 1 . 2 . 3 ) and the basic body ( 5 ) is present and thereby improves the heat conduction. Transformator gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei die Flüssigkeit mindestens eines von Silikon-Gel, biologisch gewonnenem Öl und Mineralöl umfasst. A transformer according to claim 10 or 11, wherein the liquid comprises at least one of silicone gel, biologically derived oil and mineral oil. Transformator gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, der für Mittelfrequenz ausgelegt ist. Transformer according to one of claims 10 to 12, which is designed for medium frequency.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017103075A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Monolithic inductance cores comprising a heat sink
WO2017103078A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Electronic device including at least one inductor comprising passive heat management means

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2990524A (en) 1960-02-01 1961-06-27 Hughes Aircraft Co Pulse modulator having improved ring neutralized transformer coupling network
DE19637211A1 (en) 1996-09-12 1998-04-02 Siemens Matsushita Components Device for dissipating heat from ferrite cores of inductive components

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2990524A (en) 1960-02-01 1961-06-27 Hughes Aircraft Co Pulse modulator having improved ring neutralized transformer coupling network
DE19637211A1 (en) 1996-09-12 1998-04-02 Siemens Matsushita Components Device for dissipating heat from ferrite cores of inductive components

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017103075A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Monolithic inductance cores comprising a heat sink
WO2017103078A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Electronic device including at least one inductor comprising passive heat management means
FR3045923A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-23 Commissariat Energie Atomique MONOLITHIC INDUCTANCE CORES INTEGRATING THERMAL DRAIN
FR3045922A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-23 Commissariat Energie Atomique ELECTRONIC DEVICE COMPRISING AT LEAST ONE INDUCTANCE INCLUDING PASSIVE THERMAL MANAGEMENT MEANS
US10629353B2 (en) 2015-12-17 2020-04-21 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Electronic device including at least one inductor comprising passive heat management means

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