一種一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊，其中，本實(shí)用新型的電源模塊將散熱器型材兼作散熱和導(dǎo)電使用，變壓器設(shè)置在散熱器型材的通孔內(nèi)，每個(gè)變壓器副邊的兩端與輸出整流單元連接，并以液冷導(dǎo)電母排作為第一輸出端，每個(gè)變壓器的抽頭直接連接在散熱器型材上，實(shí)現(xiàn)變壓器之間的并聯(lián)，節(jié)約了多個(gè)變壓器并聯(lián)用的銅排；同時(shí)，電源模塊還將輸入整流單元和逆變單元安裝在散熱器型材表面，將散熱器型材安裝在液冷導(dǎo)電母排上，以及將輸出整流單元安裝在于液冷導(dǎo)電母排上，進(jìn)一步解決電源模塊中變壓器和功率器件發(fā)熱問(wèn)題。因此，本實(shí)用新型不僅散熱效果好，而且采用組件式結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了模塊的結(jié)構(gòu)，使安裝與維護(hù)更加便捷。
【專利說(shuō)明】
一種一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著IGBT技術(shù)的日益成熟，高頻開關(guān)電源逐步取代現(xiàn)有SCR電源，廣泛的運(yùn)用于涉及低壓大電流的工業(yè)場(chǎng)所(如晶體生長(zhǎng)、電化學(xué)和金屬表面處理等)。然而，這類行業(yè)場(chǎng)所對(duì)電源的穩(wěn)定性、運(yùn)行可靠性要求極高。為滿足此類需求，現(xiàn)有技術(shù)中采用多個(gè)高頻開關(guān)電源功率模塊電源并聯(lián)輸出，在單個(gè)模塊電源故障后，其他模塊與能繼續(xù)運(yùn)行。專利號(hào)201110322991.1的專利公開了 “一種高頻開關(guān)整流電源模塊結(jié)構(gòu)的設(shè)置方法及其結(jié)構(gòu)”，其中提到電源模塊內(nèi)部采用兩母排作為輸出，母排間安裝有高頻變壓器，變壓器一側(cè)連接至母排由其進(jìn)行散熱，變壓器輸出端通過(guò)銅排搭接至另一母排。這種結(jié)構(gòu)方式散熱效果不佳，所需搭接銅排成本較高。
[0003]目前，現(xiàn)有大功率高頻開關(guān)電源模塊普遍存在輸出電流等級(jí)范圍窄，模塊體積大，散熱效果差，成本高等不足之處。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于:解決現(xiàn)有大功率高頻開關(guān)電源模塊普遍存在模塊體積大，散熱效果差，成本高的問(wèn)題，提供一種散熱效果好、體積小、成本低，安裝便捷的電源模塊。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊，包括箱體、液冷導(dǎo)電母排、輸出母排以及設(shè)置在箱體內(nèi)的電抗器、傳感器、輸入整流單元、逆變單元、變壓?jiǎn)卧洼敵稣鲉卧?，并且所述輸入整流單元、逆變單元、變壓?jiǎn)卧洼敵稣鲉卧来未?lián)，而且，所述變壓?jiǎn)卧ㄉ崞餍筒暮腿舾勺儔浩?，所述散熱器型材上設(shè)置若干用于裝設(shè)所述變壓器的通孔;其中，
[0007]所述散熱器型材和所述輸出整流單元分別安裝在所述液冷導(dǎo)電母排的兩側(cè)，并且，所述散熱器型材與所述液冷導(dǎo)電母排絕緣，所述變壓器副邊的兩端與所述輸出整流單元的輸入端連接，所述液冷導(dǎo)電母排與所述整流單元的輸出端電氣連接后，將其一端伸出所述箱體，作為第一輸出端；
[0008]所述輸入整流單元和所述逆變單元安裝在所述散熱器型材上，所述變壓器的原邊與所述逆變單元的輸出端連接，所述變壓器的抽頭與所述散熱器型材電氣連接，所述輸出母排一端與所述散熱器型材電氣連接，其另一端伸出所述箱體，作為第二輸出端；
[0009]所述電抗器套接在所述液冷導(dǎo)電母排上，所述傳感器套接在所述輸出母排上。
[0010]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述輸出整流單元包括整流元件、同步整流板和吸收板。
[0011]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述整流元件為快恢復(fù)二極管、肖特基二極管和MOS管中的之一。
[0012]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述逆變單元包括逆變電路板和IGBT組成，所述輸入整流單元包括整流模塊和EMI電路板。
[0013]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述IGBT與所述整流模塊安裝在所述散熱器型材上。
[0014]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，還包括用于控制所述逆變單元和所述輸出整流單元的控制電路板，并且，所述控制電路板設(shè)置在所述箱體內(nèi)，并設(shè)置絕緣板，將所述控制電路板與所述箱體內(nèi)的其他器件隔離。
[0015]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述液冷導(dǎo)電母排內(nèi)部設(shè)置有U型管道，并且，所述U型管道的兩管口均設(shè)置在所述液冷導(dǎo)電母排伸出所述箱體的一端端部。
[0016]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述變壓器設(shè)置在所述散熱器型材的通孔中，通過(guò)導(dǎo)熱膠填充間隙。
[0017]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，還包括飽和電感，并且所述飽和電感安裝在所述散熱器型材上。
[0018]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述散熱器型材安裝所述輸入整流單元和所述逆變單兀的表面設(shè)置有冷卻管，其中；
[0019]所述冷卻管的兩端口均伸出所述箱體，并且所述冷卻管的一端作為制冷劑的輸入口，其另一端作為制冷劑的輸出口。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊將散熱器型材兼作散熱和導(dǎo)電使用，變壓器設(shè)置在散熱器型材的通孔內(nèi)，每個(gè)變壓器副邊的兩端與輸出整流單元連接，并以液冷導(dǎo)電母排作為第一輸出端，每個(gè)變壓器的抽頭直接連接在散熱器型材上，實(shí)現(xiàn)變壓器之間的并聯(lián)，節(jié)約了多個(gè)變壓器并聯(lián)用的銅排;同時(shí)，本實(shí)用新型的電源模塊還將輸入整流單元和逆變單元安裝在散熱器型材表面，將散熱器型材安裝在液冷導(dǎo)電母排上，以及將輸出整流單元安裝在于液冷導(dǎo)電母排上，進(jìn)一步解決電源模塊中變壓器和功率器件發(fā)熱問(wèn)題。因此，本實(shí)用新型不僅散熱效果好，而且采用組件式結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了模塊的結(jié)構(gòu)，使安裝與維護(hù)更加便捷。
【附圖說(shuō)明】

:
[0021]圖1是本實(shí)用新型的電氣原理圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型內(nèi)部構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是本實(shí)用新型變壓?jiǎn)卧慕Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5是本實(shí)用新型變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記列表
[0027]1-箱體2-液冷導(dǎo)電母排3-輸出母排4-輸入整流單元
[0028]5-逆變單元 6-變壓?jiǎn)卧?61-散熱器型材 62-變壓器
[0029]621-導(dǎo)電排 622-抽頭63-冷卻管7_輸出整流單元
[0030]8-電抗器 9-傳感器10-控制電路板 11-絕緣板
[0031]12-飽和電感
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本【實(shí)用新型內(nèi)容】所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本實(shí)用新型的范圍。
[0033]結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4分別所示的本實(shí)用新型的電氣原理圖、結(jié)構(gòu)示意圖、內(nèi)部構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖和變壓?jiǎn)卧慕Y(jié)構(gòu)示意圖；其中，本實(shí)用新型一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊，其包括箱體1、液冷導(dǎo)電母排2、輸出母排3以及設(shè)置在箱體I內(nèi)的電抗器8、傳感器
9、輸入整流單元4、逆變單元5、變壓?jiǎn)卧?和輸出整流單元7。
[0034]其中，輸入整流單元4、逆變單元5、變壓?jiǎn)卧?和輸出整流單元7依次串聯(lián)，而且，變壓?jiǎn)卧?包括散熱器型材61和若干變壓器62，散熱器型材61上設(shè)置若干用于裝設(shè)變壓器62的通孔。
[0035]其中，散熱器型材61安裝在液冷導(dǎo)電母排2的一側(cè)，輸出整流單元7安裝在液冷導(dǎo)電母排2的另一側(cè)，并且，散熱器型材61與液冷導(dǎo)電母排2絕緣，變壓器62副邊的兩端與輸出整流單元7的輸入端連接，輸出整流單元7的輸出端與液冷導(dǎo)電母排2電氣連接，液冷導(dǎo)電母排2—端伸出箱體I，作為第一輸出端。
[0036]輸入整流單元4和逆變單元5安裝在散熱器型材61上，變壓器62的原邊與逆變單元5的輸出端連接。變壓器62的抽頭622與散熱器型材61電氣連接，輸出母排3—端與散熱器型材61電氣連接，其另一端伸出箱體I，作為第二輸出端。
[0037]電抗器8套接在液冷導(dǎo)電母排2上，傳感器9套接在輸出母排3上。
[0038]具體的，本實(shí)用新型中的輸出整流單元7包括整流元件、同步整流板和吸收板，其中，整流元件為快恢復(fù)二極管、肖特基二極管和MOS管中的之一。本實(shí)用新型中的逆變單元5包括逆變電路板和IGBT組成，輸入整流單元4包括整流模塊和EMI電路板，其中，IGBT與整流模塊安裝在散熱器型材61上。
[0039]本實(shí)用新型中，散熱器型材61與液冷導(dǎo)電母排2絕緣是在二者的接觸面之間設(shè)置絕緣材料。其中，絕緣材料為絕緣板、絕緣布和絕緣墊中之一。
[0040]本實(shí)用新型中的液冷導(dǎo)電母排2內(nèi)部設(shè)置有U型管道，并且，U型管道的兩管口均設(shè)置在液冷導(dǎo)電母排2伸出箱體I的一端的端部。
[0041]本實(shí)用新型將輸入整流單元和逆變單元安裝在散熱器型材表面，將散熱器型材安裝在液冷導(dǎo)電母排上，以及將輸出整流單元安裝在于液冷導(dǎo)電母排上，進(jìn)一步解決電源模塊中功率器件發(fā)熱問(wèn)題，從而保障電源模塊穩(wěn)定可靠運(yùn)行。而且，本實(shí)用新型由于采用了組件式結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了模塊的結(jié)構(gòu)，使安裝與維護(hù)更加便捷，同時(shí)，節(jié)省了模塊內(nèi)部的空間布局，使模塊的體積更小。
[0042]結(jié)合圖2所示的本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，本實(shí)用新型一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊還包括用于控制逆變單元5和輸出整流單元7的控制電路板10，并且，控制電路板10設(shè)置在箱體I內(nèi)，并設(shè)置絕緣板11，將控制電路板10與箱體I內(nèi)的其他器件隔離。
[0043]具體的，本實(shí)用新型一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊還包括飽和電感12，并且飽和電感12安裝在散熱器型材61上。
[0044]結(jié)合圖4和圖5分別所示的本實(shí)用新型的變壓?jiǎn)卧妥儔浩鞯慕Y(jié)構(gòu)示意圖；其中，變壓器62設(shè)置在散熱器型材61的通孔中，并通過(guò)導(dǎo)熱膠填充變壓器62與散熱器型材61的通孔之間間隙，這樣一方面將變壓器固定在通孔中，另一方面又能夠通過(guò)導(dǎo)熱膠，提高散熱效果O
[0045]具體的，本實(shí)用新型的散熱器型材61安裝輸入整流單元4和逆變單元5的表面設(shè)置有冷卻管63，其中，冷卻管63的兩端口均伸出箱體I，并且冷卻管63的一端作為制冷劑的輸入口，其另一端作為制冷劑的輸出口。在實(shí)施時(shí)，冷卻管制成U形，并在散熱器型材的表面設(shè)置用于嵌入冷卻管的凹槽，如此不僅能夠提高冷卻管與散熱器型材的熱交換面積，又能避免冷卻光占用箱體內(nèi)部的空間。
[0046]本實(shí)用新型運(yùn)用散熱器型材兼作散熱和導(dǎo)電使用，每個(gè)變壓器的抽頭通過(guò)直接連接在散熱器型材上，而使每個(gè)變壓器并聯(lián)，節(jié)約了多個(gè)變壓器并聯(lián)用的銅排，而且在散熱器型材上設(shè)置冷卻管，有效解決了變壓器的散熱問(wèn)題。
[0047]本實(shí)用新型的變壓器62副邊的兩端為導(dǎo)電排621，變壓器62通過(guò)導(dǎo)電排621與輸出整流單元7的輸入端連接。變壓器的抽頭622直接與散熱器型材61直接連接，并通過(guò)散熱器型材61與輸出母排3電氣連接，同時(shí)以輸出母排3伸出箱體I的部分作為本實(shí)用新型電源模塊的第二輸出端。
[0048]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不限制于上述實(shí)施方式，在不脫離本申請(qǐng)的權(quán)利要求的精神和范圍情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以作出各種修改或改型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊，包括箱體、液冷導(dǎo)電母排、輸出母排以及設(shè)置在箱體內(nèi)的電抗器、傳感器、輸入整流單元、逆變單元、變壓?jiǎn)卧洼敵稣鲉卧⑶宜鲚斎胝鲉卧?、逆變單元、變壓?jiǎn)卧洼敵稣鲉卧来未?lián)，其特征在于，所述變壓?jiǎn)卧ㄉ崞餍筒暮腿舾勺儔浩?，所述散熱器型材上設(shè)置若干用于裝設(shè)所述變壓器的通孔;其中， 所述散熱器型材和所述輸出整流單元分別安裝在所述液冷導(dǎo)電母排的兩側(cè)，并且，所述散熱器型材與所述液冷導(dǎo)電母排絕緣，所述變壓器副邊的兩端與所述輸出整流單元的輸入端連接，所述液冷導(dǎo)電母排與所述輸出整流單元的輸出端電氣連接后，將其一端伸出所述箱體，作為第一輸出端； 所述輸入整流單元和所述逆變單元安裝在所述散熱器型材上，所述變壓器的原邊與所述逆變單元的輸出端連接，所述變壓器的抽頭與所述散熱器型材電氣連接，所述輸出母排一端與所述散熱器型材電氣連接，其另一端伸出所述箱體，作為第二輸出端； 所述電抗器套接在所述液冷導(dǎo)電母排上，所述傳感器套接在所述輸出母排上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊，其特征在于，所述輸出整流單元包括整流元件、同步整流板和吸收板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊，其特征在于，所述整流元件為快恢復(fù)二極管、肖特基二極管和MOS管中的之一。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊，其特征在于，所述逆變單元包括逆變電路板和IGBT，所述輸入整流單元包括整流模塊和EMI電路板。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊，其特征在于，所述IGBT與所述整流模塊安裝在所述散熱器型材上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊，其特征在于，還包括用于控制所述逆變單元和所述輸出整流單元的控制電路板，并且，所述控制電路板設(shè)置在所述箱體內(nèi)，并設(shè)置絕緣板，將所述控制電路板與所述箱體內(nèi)的其他器件隔離。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊，其特征在于，所述液冷導(dǎo)電母排內(nèi)部設(shè)置有U型管道，并且，所述U型管道的兩管口均設(shè)置在所述液冷導(dǎo)電母排伸出所述箱體的一端端部。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊，其特征在于，所述變壓器設(shè)置在所述散熱器型材的通孔中，通過(guò)導(dǎo)熱膠填充間隙。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊，其特征在于，還包括飽和電感，并且所述飽和電感安裝在所述散熱器型材上。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體式變壓器并聯(lián)輸出的電源模塊，其特征在于，所述散熱器型材安裝所述輸入整流單元和所述逆變單元的表面設(shè)置有冷卻管，其中； 所述冷卻管的兩端口均伸出所述箱體，并且所述冷卻管的一端作為制冷劑的輸入口，其另一端作為制冷劑的輸出口。
【文檔編號(hào)】H02M7/00GK205693572SQ201620521491
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日 公開號(hào)201620521491.9, CN 201620521491, CN 205693572 U, CN 205693572U, CN-U-205693572, CN201620521491, CN201620521491.9, CN205693572 U, CN205693572U
【發(fā)明人】劉達(dá)貴, 周文全, 鄧永華, 鄧長(zhǎng)春
【申請(qǐng)人】四川英杰電氣股份有限公司