一種緊湊型電源模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種緊湊型電源模塊，其中，本實(shí)用新型的電源模塊將若干變壓器設(shè)置在第一液冷導(dǎo)電母排與導(dǎo)電型材之間，將輸出整流單元、電抗器和傳感器裝設(shè)在第一液冷導(dǎo)電母排上，以及將輸入整流單元和逆變單元安裝在第二液冷導(dǎo)電母排上，縮小電源模塊的橫向空間，當(dāng)多個(gè)電源模塊并聯(lián)時(shí)，降低了整體的體積。同時(shí)，本實(shí)用新型中的第一液冷導(dǎo)電母排和導(dǎo)電型材共同為變壓器散熱，同時(shí)第二液冷導(dǎo)電母排為輸入整流單元和逆變單元中的功率器件散熱，減少了液冷導(dǎo)電母排的運(yùn)用，避免冷卻回路復(fù)雜而不利于連接和維護(hù)。
【專利說(shuō)明】
一種緊湊型電源模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種緊湊型電源模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)及IGBT應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，高頻開(kāi)關(guān)電源廣泛的運(yùn)用于晶體生長(zhǎng)、電化學(xué)和金屬表面處理等低壓大電流的工業(yè)場(chǎng)所。由于這類行業(yè)對(duì)電源的穩(wěn)定性、運(yùn)行可靠性要求極高，現(xiàn)有技術(shù)中采用多個(gè)高頻開(kāi)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，其他模塊繼續(xù)運(yùn)行。為此，高頻開(kāi)關(guān)電源模塊得以廣泛運(yùn)用。然而，現(xiàn)有大功率高頻開(kāi)關(guān)電源模塊多采用3U或4U的19寸機(jī)箱，針對(duì)采用多個(gè)電源模塊串并聯(lián)使用時(shí)，其體積將非常大，難以滿足對(duì)電源體積要求較小需求。另外，對(duì)電源模塊中功率器件的冷卻回路復(fù)雜，不利于連接及維護(hù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于:解決現(xiàn)有大功率高頻開(kāi)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。
[0004]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:
[0005]—種緊湊型電源模塊，包括箱體以及設(shè)置在所述箱體內(nèi)的電抗器、傳感器、輸入整流單元、逆變單元、輸出整流單元和若干變壓器，而且，所述電源模塊還包括第一液冷導(dǎo)電母排、第二液冷導(dǎo)電母排和導(dǎo)電型材;其中，
[0006]所述第一液冷導(dǎo)電母排與所述導(dǎo)電型材平行設(shè)置，所述變壓器設(shè)置在所述第一液冷導(dǎo)電母排與所述導(dǎo)電型材之間，并與所述第一液冷導(dǎo)電母排絕緣；
[0007]所述輸出整流單元安裝在所述第一液冷導(dǎo)電母排上，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，所述第一液冷導(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；
[0008]所述輸入整流單元和所述逆變單元安裝在所述第二液冷導(dǎo)電母排上，所述輸入整流單元與所述逆變單元連接，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導(dǎo)電型材電氣連接，所述第二液冷導(dǎo)電母排與所述導(dǎo)電型材電氣連接后，將其一端伸出所述箱體，作為第二輸出端；
[0009]所述電抗器和所述傳感器套接在所述第一液冷導(dǎo)電母排上。
[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，所述整流器件為快恢復(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，所述逆變單元和所述輸入整流單元分別安裝在所述第二液冷導(dǎo)電母排的兩側(cè)。
[0013]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。
[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，將所述電路控制板與所述箱體內(nèi)的其他器件隔離。
[0015]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述第一液冷導(dǎo)電母排和所述第二液冷導(dǎo)電母排內(nèi)部均設(shè)置有U型管道，并且，所述U型管道的兩管口設(shè)置在所述第一液冷導(dǎo)電母排和所述第二液冷導(dǎo)電母排伸出所述箱體一端的端部。
[0016]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第二液冷導(dǎo)電母排上。
[0017]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述變壓器為鋁殼散熱式變壓器。
[0018]根據(jù)一種具體的實(shí)施方式，所述導(dǎo)電型材為槽型金屬板。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的緊湊型電源模塊將若干變壓器設(shè)置在第一液冷導(dǎo)電母排與導(dǎo)電型材之間，將輸出整流單元、電抗器和傳感器裝設(shè)在第一液冷導(dǎo)電母排上，以及將輸入整流單元和逆變單元安裝在第二液冷導(dǎo)電母排上，縮小電源模塊的橫向空間。當(dāng)多個(gè)電源模塊并聯(lián)時(shí)，降低了整體的體積。同時(shí)，本實(shí)用新型中的第一液冷導(dǎo)電母排和導(dǎo)電型材共同為變壓器散熱，同時(shí)第二液冷導(dǎo)電母排為輸入整流單元和逆變單元中的功率器件散熱，減少了液冷導(dǎo)電母排的運(yùn)用，避免冷卻回路復(fù)雜而不利于連接和維護(hù)。
【附圖說(shuō)明】
:
[0020]圖1是本實(shí)用新型的電氣原理圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖3是多個(gè)本實(shí)用新型的電源模塊并聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記列表
[0024]1-箱體2-第一液冷導(dǎo)電母排3-第二液冷導(dǎo)電母排
[0025]4-導(dǎo)電型材 5-輸入整流單元6-逆變單元7-變壓器
[0026]71-導(dǎo)電排 72-抽頭8-輸出整流單元 9_電抗器
[0027]10-傳感器 11-控制電路板12-絕緣板13-飽和電感
【具體實(shí)施方式】
[0028]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。
[0029]結(jié)合圖1和圖2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)用新型緊湊型電源模塊，其包括箱體I以及設(shè)置在箱體I內(nèi)的電抗器9、傳感器8、輸入整流單元5、逆變單元6、輸出整流單元8和若干變壓器7，而且，本實(shí)用新型電源模塊還包括第一液冷導(dǎo)電母排2、第二液冷導(dǎo)電母排3和導(dǎo)電型材4。
[0030]其中，第一液冷導(dǎo)電母排2與導(dǎo)電型材4平行設(shè)置，變壓器7設(shè)置在第一液冷導(dǎo)電母排2與導(dǎo)電型材4之間，并與第一液冷導(dǎo)電母排2絕緣。
[0031]輸出整流單元8安裝在第一液冷導(dǎo)電母排2上，變壓器7副邊的兩端與輸出整流單元8的輸入端連接，第一液冷導(dǎo)電母排2與輸出整流單元8的輸出端電氣連接后，將其一端伸出箱體I，作為第一輸出端。
[0032]輸入整流單元5和逆變單元6安裝在第二液冷導(dǎo)電母排3上，輸入整流單元5與逆變單元6連接，變壓器7的原邊與逆變單元6的輸出端連接，變壓器7的抽頭72與導(dǎo)電型材4電氣連接，第二液冷導(dǎo)電母排3與導(dǎo)電型材4電氣連接后，將其一端伸出箱體I，作為第二輸出端。
[0033]并且，電抗器9和傳感器10套接在第一液冷導(dǎo)電母排2上。
[0034]本實(shí)用新型的電源模塊將若干變壓器設(shè)置在第一液冷導(dǎo)電母排與導(dǎo)電型材之間，將輸出整流單元、電抗器和傳感器裝設(shè)在第一液冷導(dǎo)電母排上，以及將輸入整流單元和逆變單元安裝在第二液冷導(dǎo)電母排上，縮小電源模塊的橫向空間。同時(shí)，本實(shí)用新型中的第一液冷導(dǎo)電母排和導(dǎo)電型材共同為變壓器散熱，同時(shí)第二液冷導(dǎo)電母排為輸入整流單元和逆變單元中的功率器件散熱，減少了液冷導(dǎo)電母排的運(yùn)用，避免冷卻回路復(fù)雜而不利于連接和維護(hù)。
[0035]具體的，逆變單元6和輸入整流單元5分別安裝在第二液冷導(dǎo)電母排3的兩側(cè)。這樣的設(shè)置方式，首先提高了第二液冷導(dǎo)電母排3的利用率，其次，與設(shè)置在同側(cè)相比，減少了液冷導(dǎo)電母排的使用。
[0036]本實(shí)用新型的變壓器7副邊的兩端為導(dǎo)電排71，變壓器7通過(guò)期導(dǎo)電排71與輸出整流單元8的輸入端連接。變壓器的抽頭72直接與導(dǎo)電型材4直接連接，并且導(dǎo)電型材4與第二液冷導(dǎo)電母排3電氣連接，并以第二液冷導(dǎo)電母排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。同時(shí)，導(dǎo)電型材4還與第二液冷導(dǎo)電母排3進(jìn)行熱交換，進(jìn)一步提升對(duì)變壓器散熱效果。其中，本實(shí)用新型中導(dǎo)電型材為槽型金屬板，變壓器為鋁殼散熱式變壓器。
[0037]本實(shí)用新型中，變壓器與第一液冷導(dǎo)電母排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。
[0038]本實(shí)用新型中輸出整流單元8包括整流元件、同步整流板和吸收板，逆變單元6包括逆變電路板和IGBT組成，輸入整流單元5包括整流模塊和EMI電路板。其中，整流器件為快恢復(fù)二極管、肖特基二極管和MOS管中的之一。
[0039 ]本實(shí)用新型的電源模塊還包括用于控制逆變單元6和輸出整流單元8的控制電路板11，并且，控制電路板I設(shè)置在箱體I內(nèi)，并設(shè)置絕緣板12，將電路控制板11與箱體I內(nèi)的其他器件隔離。
[0040]本實(shí)用新型中，第一液冷導(dǎo)電母排2和第二液冷導(dǎo)電母排3內(nèi)部均設(shè)置有U型管道，并且，U型管道的兩管口設(shè)置在第一液冷導(dǎo)電母排2和第二液冷導(dǎo)電母排3伸出箱體一端的端部。
[0041]本實(shí)用新型的電源模塊還包括飽和電感13，并且飽和電感13安裝在第二液冷導(dǎo)電母排3上。
[0042]結(jié)合圖3所示的多個(gè)本實(shí)用新型的電源模塊并聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，若干個(gè)本實(shí)用新型的電源模塊堆疊，并實(shí)現(xiàn)電源模塊的并聯(lián)。由于電源模塊的橫向空間縮小了，因此，本實(shí)用新型的電源模塊應(yīng)用在多個(gè)電源模塊并聯(lián)使用的場(chǎng)合，整體的體積更小。
[0043]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)】
1.一種緊湊型電源模塊，包括箱體以及設(shè)置在所述箱體內(nèi)的電抗器、傳感器、輸入整流單元、逆變單元、輸出整流單元和若干變壓器，其特征在于，所述電源模塊還包括第一液冷導(dǎo)電母排、第二液冷導(dǎo)電母排和導(dǎo)電型材;其中， 所述第一液冷導(dǎo)電母排與所述導(dǎo)電型材平行設(shè)置，所述變壓器設(shè)置在所述第一液冷導(dǎo)電母排與所述導(dǎo)電型材之間，并與所述第一液冷導(dǎo)電母排絕緣； 所述輸出整流單元安裝在所述第一液冷導(dǎo)電母排上，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，所述第一液冷導(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第二液冷導(dǎo)電母排上，所述輸入整流單元與所述逆變單元連接，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導(dǎo)電型材電氣連接，所述第二液冷導(dǎo)電母排與所述導(dǎo)電型材電氣連接后，將其一端伸出所述箱體，作為第二輸出端； 所述電抗器和所述傳感器套接在所述第一液冷導(dǎo)電母排上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型電源模塊，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所述的緊湊型電源模塊，其特征在于，所述整流器件為快恢復(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所述的緊湊型電源模塊，其特征在于，所述逆變單元和所述輸入整流單元分別安裝在所述第二液冷導(dǎo)電母排的兩側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的緊湊型電源模塊，其特征在于，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。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型電源模塊，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，將所述電路控制板與所述箱體內(nèi)的其他器件隔離。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型電源模塊，其特征在于，所述第一液冷導(dǎo)電母排和所述第二液冷導(dǎo)電母排內(nèi)部均設(shè)置有U型管道，并且，所述U型管道的兩管口設(shè)置在所述第一液冷導(dǎo)電母排和所述第二液冷導(dǎo)電母排伸出所述箱體一端的端部。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型電源模塊，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第二液冷導(dǎo)電母排上。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型電源模塊，其特征在于，所述變壓器為鋁殼散熱式變壓器。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型電源模塊，其特征在于，所述導(dǎo)電型材為槽型金屬板。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK205647282SQ201620521478
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【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