一種一體式變壓器并聯輸出的電源模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種一體式變壓器并聯輸出的電源模塊，其中，本實用新型的電源模塊將散熱器型材兼作散熱和導電使用，變壓器設置在散熱器型材的通孔內，每個變壓器副邊的兩端與輸出整流單元連接，并以液冷導電母排作為第一輸出端，每個變壓器的抽頭直接連接在散熱器型材上，實現變壓器之間的并聯，節約了多個變壓器并聯用的銅排；同時，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電母排上，以及將輸出整流單元安裝在于液冷導電母排上，進一步解決電源模塊中變壓器和功率器件發熱問題。因此，本實用新型不僅散熱效果好，而且采用組件式結構，簡化了模塊的結構，使安裝與維護更加便捷。
【專利說明】
一種一體式變壓器并聯輸出的電源模塊
技術領域
[0001]本實用新型涉及電源技術領域，特別涉及一種一體式變壓器并聯輸出的電源模塊。
【背景技術】
[0002]隨著IGBT技術的日益成熟，高頻開關電源逐步取代現有SCR電源，廣泛的運用于涉及低壓大電流的工業場所(如晶體生長、電化學和金屬表面處理等)。然而，這類行業場所對電源的穩定性、運行可靠性要求極高。為滿足此類需求，現有技術中采用多個高頻開關電源功率模塊電源并聯輸出，在單個模塊電源故障后，其他模塊與能繼續運行。專利號201110322991.1的專利公開了 “一種高頻開關整流電源模塊結構的設置方法及其結構”，其中提到電源模塊內部采用兩母排作為輸出，母排間安裝有高頻變壓器，變壓器一側連接至母排由其進行散熱，變壓器輸出端通過銅排搭接至另一母排。這種結構方式散熱效果不佳，所需搭接銅排成本較高。
[0003]目前，現有大功率高頻開關電源模塊普遍存在輸出電流等級范圍窄，模塊體積大，散熱效果差，成本高等不足之處。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于:解決現有大功率高頻開關電源模塊普遍存在模塊體積大，散熱效果差，成本高的問題，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]為了實現上述實用新型目的，本實用新型采用的技術方案是:
[0006]—種一體式變壓器并聯輸出的電源模塊，包括箱體、液冷導電母排、輸出母排以及設置在箱體內的電抗器、傳感器、輸入整流單元、逆變單元、變壓單元和輸出整流單元，并且所述輸入整流單元、逆變單元、變壓單元和輸出整流單元依次串聯，而且，所述變壓單元包括散熱器型材和若干變壓器，所述散熱器型材上設置若干用于裝設所述變壓器的通孔;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電母排的兩側，并且，所述散熱器型材與所述液冷導電母排絕緣，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電母排上，所述傳感器套接在所述輸出母排上。
[0010]根據一種具體的實施方式，所述輸出整流單元包括整流元件、同步整流板和吸收板。
[0011]根據一種具體的實施方式，所述整流元件為快恢復二極管、肖特基二極管和MOS管中的之一。
[0012]根據一種具體的實施方式，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]根據一種具體的實施方式，所述IGBT與所述整流模塊安裝在所述散熱器型材上。
[0014]根據一種具體的實施方式，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，所述控制電路板設置在所述箱體內，并設置絕緣板，將所述控制電路板與所述箱體內的其他器件隔離。
[0015]根據一種具體的實施方式，所述液冷導電母排內部設置有U型管道，并且，所述U型管道的兩管口均設置在所述液冷導電母排伸出所述箱體的一端端部。
[0016]根據一種具體的實施方式，所述變壓器設置在所述散熱器型材的通孔中，通過導熱膠填充間隙。
[0017]根據一種具體的實施方式，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]根據一種具體的實施方式，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]與現有技術相比，本實用新型的有益效果:本實用新型的一體式變壓器并聯輸出的電源模塊將散熱器型材兼作散熱和導電使用，變壓器設置在散熱器型材的通孔內，每個變壓器副邊的兩端與輸出整流單元連接，并以液冷導電母排作為第一輸出端，每個變壓器的抽頭直接連接在散熱器型材上，實現變壓器之間的并聯，節約了多個變壓器并聯用的銅排;同時，本實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電母排上，以及將輸出整流單元安裝在于液冷導電母排上，進一步解決電源模塊中變壓器和功率器件發熱問題。因此，本實用新型不僅散熱效果好，而且采用組件式結構，簡化了模塊的結構，使安裝與維護更加便捷。
【附圖說明】

:
[0021]圖1是本實用新型的電氣原理圖；
[0022]圖2是本實用新型的結構不意圖；
[0023]圖3是本實用新型內部構件的結構示意圖；
[0024]圖4是本實用新型變壓單元的結構示意圖；
[0025]圖5是本實用新型變壓器的結構示意圖。
[0026]附圖標記列表
[0027]1-箱體2-液冷導電母排3-輸出母排4-輸入整流單元
[0028]5-逆變單元 6-變壓單元 61-散熱器型材 62-變壓器
[0029]621-導電排 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
【具體實施方式】
[0032]下面結合【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本【實用新型內容】所實現的技術均屬于本實用新型的范圍。
[0033]結合圖1、圖2、圖3和圖4分別所示的本實用新型的電氣原理圖、結構示意圖、內部構件的結構示意圖和變壓單元的結構示意圖；其中，本實用新型一體式變壓器并聯輸出的電源模塊，其包括箱體1、液冷導電母排2、輸出母排3以及設置在箱體I內的電抗器8、傳感器
9、輸入整流單元4、逆變單元5、變壓單元6和輸出整流單元7。
[0034]其中，輸入整流單元4、逆變單元5、變壓單元6和輸出整流單元7依次串聯，而且，變壓單元6包括散熱器型材61和若干變壓器62，散熱器型材61上設置若干用于裝設變壓器62的通孔。
[0035]其中，散熱器型材61安裝在液冷導電母排2的一側，輸出整流單元7安裝在液冷導電母排2的另一側，并且，散熱器型材61與液冷導電母排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的輸出端與液冷導電母排2電氣連接，液冷導電母排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套接在液冷導電母排2上，傳感器9套接在輸出母排3上。
[0038]具體的，本實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，整流元件為快恢復二極管、肖特基二極管和MOS管中的之一。本實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]本實用新型中，散熱器型材61與液冷導電母排2絕緣是在二者的接觸面之間設置絕緣材料。其中，絕緣材料為絕緣板、絕緣布和絕緣墊中之一。
[0040]本實用新型中的液冷導電母排2內部設置有U型管道，并且，U型管道的兩管口均設置在液冷導電母排2伸出箱體I的一端的端部。
[0041]本實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電母排上，以及將輸出整流單元安裝在于液冷導電母排上，進一步解決電源模塊中功率器件發熱問題，從而保障電源模塊穩定可靠運行。而且，本實用新型由于采用了組件式結構，簡化了模塊的結構，使安裝與維護更加便捷，同時，節省了模塊內部的空間布局，使模塊的體積更小。
[0042]結合圖2所示的本實用新型的結構示意圖；其中，本實用新型一體式變壓器并聯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設置在箱體I內，并設置絕緣板11，將控制電路板10與箱體I內的其他器件隔離。
[0043]具體的，本實用新型一體式變壓器并聯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]結合圖4和圖5分別所示的本實用新型的變壓單元和變壓器的結構示意圖；其中，變壓器62設置在散熱器型材61的通孔中，并通過導熱膠填充變壓器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導熱膠，提高散熱效果O
[0045]具體的，本實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。在實施時，冷卻管制成U形，并在散熱器型材的表面設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部的空間。
[0046]本實用新型運用散熱器型材兼作散熱和導電使用，每個變壓器的抽頭通過直接連接在散熱器型材上，而使每個變壓器并聯，節約了多個變壓器并聯用的銅排，而且在散熱器型材上設置冷卻管，有效解決了變壓器的散熱問題。
[0047]本實用新型的變壓器62副邊的兩端為導電排621，變壓器62通過導電排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，并通過散熱器型材61與輸出母排3電氣連接，同時以輸出母排3伸出箱體I的部分作為本實用新型電源模塊的第二輸出端。
[0048]上面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了詳細說明，但本實用新型并不限制于上述實施方式，在不脫離本申請的權利要求的精神和范圍情況下，本領域的技術人員可以作出各種修改或改型。
【主權項】
1.一種一體式變壓器并聯輸出的電源模塊，包括箱體、液冷導電母排、輸出母排以及設置在箱體內的電抗器、傳感器、輸入整流單元、逆變單元、變壓單元和輸出整流單元，并且所述輸入整流單元、逆變單元、變壓單元和輸出整流單元依次串聯，其特征在于，所述變壓單元包括散熱器型材和若干變壓器，所述散熱器型材上設置若干用于裝設所述變壓器的通孔;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電母排的兩側，并且，所述散熱器型材與所述液冷導電母排絕緣，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電母排上，所述傳感器套接在所述輸出母排上。2.根據權利要求1所述的一體式變壓器并聯輸出的電源模塊，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.根據權利要求2所述的一體式變壓器并聯輸出的電源模塊，其特征在于，所述整流元件為快恢復二極管、肖特基二極管和MOS管中的之一。4.根據權利要求1所述的一體式變壓器并聯輸出的電源模塊，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.根據權利要求4所述的一體式變壓器并聯輸出的電源模塊，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.根據權利要求1所述的一體式變壓器并聯輸出的電源模塊，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，所述控制電路板設置在所述箱體內，并設置絕緣板，將所述控制電路板與所述箱體內的其他器件隔離。7.根據權利要求1所述的一體式變壓器并聯輸出的電源模塊，其特征在于，所述液冷導電母排內部設置有U型管道，并且，所述U型管道的兩管口均設置在所述液冷導電母排伸出所述箱體的一端端部。8.根據權利要求1所述的一體式變壓器并聯輸出的電源模塊，其特征在于，所述變壓器設置在所述散熱器型材的通孔中，通過導熱膠填充間隙。9.根據權利要求1所述的一體式變壓器并聯輸出的電源模塊，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.根據權利要求1所述的一體式變壓器并聯輸出的電源模塊，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】H02M7/00GK205693572SQ201620521491
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月31日 公開號201620521491.9, CN 201620521491, CN 205693572 U, CN 205693572U, CN-U-205693572, CN201620521491, CN201620521491.9, CN205693572 U, CN205693572U
【發明人】劉達貴, 周文全, 鄧永華, 鄧長春
【申請人】四川英杰電氣股份有限公司