高頻直流模塊電源的製作方法

2023-12-04 15:18:56 1

本實用新型涉及電源技術領域，特別涉及一種高頻直流模塊電源。

背景技術：

隨著高頻開關電源逐步替代可控矽電源，其廣泛的運用於晶體生長、電化學和金屬表面處理等低壓大電流的工業場所。現有技術中的電源模塊包括整流與逆變單元、變壓器、輸出整流單元、及平波電抗器等主要部分，單個模塊為滿足高電壓(15V以上)、大電流(200A以上)輸出及高轉換效率的需求，多採用多個小功率變壓器串、並聯輸出，為提升輸出直流電品質，多採用串聯平波電抗器的方式予以實現。

現有技術中由於採用多個小功率變壓器串、並聯存在均流(壓)效果一致性差，同時還存在變壓器損耗高發熱量大、散熱效果差的不足。此外，各部分器件分散布置，存在分布電感較大影響電源穩定性；需通過導電件將各部分連接，存在體積大、不易裝卸的缺陷。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於：解決背景技術中提及的電源模塊器件分散安裝、器件間連接不便，功率器件散熱效果差，以及整個電源模塊體積大等問題。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供一種高頻直流模塊電源，其具有箱體以及設置在所述箱體內的第一導電散熱排、第二導電散熱排、輸入濾波單元、輸入整流單元、逆變單元、變壓器、輸出整流單元、傳感器和控制單元，其特徵在於，所述第一導電散熱排和/或所述第二導電散熱排上套接有平波電抗器，並與套接的平波電抗器串聯；並且，所述傳感器設置在與所述平波電抗器輸出端連接的線路上，並將檢測的信號反饋至所述控制單元，使所述控制單元相應地控制電源的輸出。此外，所述傳感器也可穿套在第一導電散熱排上。

根據一種具體的實施方式，所述第一導電散熱排與所述第二導電散熱排平行設置，並且，所述變壓器設置在所述第一導電散熱排與所述第二導電散熱排之間。

根據一種具體的實施方式，所述輸入整流單元和所述逆變單元通過設置在所述第一導電散熱排的表面上，進行散熱；所述輸出整流單元通過設置在所述第二導電散熱排的表面上，進行散熱。

根據一種具體的實施方式，所述輸入濾波單元的輸入端作為電源的輸入端，並且所述輸入濾波單元、所述輸入整流單元和所述逆變單元依次連接，所述逆變單元的輸出端與所述變壓器的原邊連接，所述變壓器的副邊與所述輸出整流單元連接。

根據一種具體的實施方式，所述輸出整流單元工作為全橋整流時，所述輸出整流單元的第一輸出極與所述第一導電散熱排或第二導電散熱排電氣連接，其第二輸出極與所述第二導電散熱排或第一導電散熱排電氣連接。

根據一種具體的實施方式，所述輸出整流單元工作為全波整流時，所述輸出整流單元的第一輸出極與所述第二導電散熱排電氣連接，並且所述變壓器的中心抽頭並作為第二輸出極與所述第一導電散熱排電氣連接。

根據一種具體的實施方式，所述高頻直流模塊電源還包括輸出濾波板，所述輸出濾波板的兩端分別設置在所述第一導電散熱排與所述第二導電散熱排上。

根據一種具體的實施方式，所述第一導電散熱排和所述第二導電散熱排的內部均設有冷卻通道，用於通過冷卻液帶走熱量。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果：本實用新型中，通過第一導電散熱排和第二導電散熱排，實現箱體內各個功率器件的散熱，尤其第一導電散熱排和/或第二導電散熱排上套接有平波電抗器，並直接與所套接的平波電抗器串聯連接，因此，本實用新型通過套接加直接串聯的連接形式，不僅減小了佔用的空間，節省了連接導體，還使器件的連接更加方便。運用輸入濾波器輸入端兼作電源輸入端使用，節約了連接導體和安裝空間。此外，由於導電散熱排對平波電抗器的輔助散熱，進而提升電源整體的散熱效果。

附圖說明：

圖1是本實用新型的一種實施結構示意圖；

圖2是本實用新型的另一種實施結構示意圖。

附圖標記列表

1-箱體，2-第一導電散熱排，3-第二導電散熱排，4-輸入濾波單元，5-輸入整流單元，6-逆變單元，7-變壓器，8-輸出整流單元，9-平波電抗器，10-傳感器，11-輸出濾波板。

具體實施方式

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範圍僅限於以下的實施例，凡基於本實用新型內容所實現的技術均屬於本實用新型的範圍。

如圖1與圖2所示的實用新型的兩種實施結構示意圖；其中，本實用新型的高頻直流模塊電源，其具有箱體1以及設置在箱體1內的第一導電散熱排2、第二導電散熱排3、輸入濾波單元4、輸入整流單元5、逆變單元6、變壓器7、輸出整流單元8、平波電抗器9、傳感器10、輸出濾波板11和控制單元。

其中，圖1所示的實施結構中，第一導電散熱排2未套接平波電抗器，第二導電散熱排3上套接有平波電抗器9，並且第二導電散熱排3與其上套接的平波電抗器9串聯。並且，傳感器10設置在與平波電抗器9輸出端連接的線路上，並將檢測的信號反饋至控制單元，使控制單元相應地控制電源的輸出。

而圖2所示的另一種實施結構中，第一導電散熱排2和第二導電散熱排3上分別套接有一個平波電抗器9，並且分別與其套接的平波電抗器9串聯。並且，傳感器10設置在與平波電抗器9輸出端連接的線路上，並將檢測的信號反饋至控制單元，使控制單元相應地控制電源的輸出。

具體的，第一導電散熱排2與第二導電散熱排3平行設置，並且，變壓器7設置在第一導電散熱排2與第二導電散熱排3之間。這樣的設置使箱體的布局更緊湊，能夠充分地利用箱體內的空間。

本實用新型中，輸入整流單元5和逆變單元6通過設置在第一導電散熱排2的表面上，進行散熱。輸出整流單元8通過設置在第二導電散熱排3的表面上，進行散熱。

並且，由於直接將輸入濾波單元4的輸入端作為電源的輸入端，能夠避免額外設置電源輸入的連接導體。其中，輸入濾波單元4、輸入整流單元5和逆變單元6依次連接，逆變單元6的輸出端與變壓器7的原邊連接，變壓器7的副邊與輸出整流單元8連接。

具體的，當輸出整流單元8工作為全橋整流時，輸出整流單元8的第一輸出極與第一導電散熱排2或第二導電散熱排3電氣連接，其第二輸出極與第二導電散熱排3第一導電散熱排2電氣連接。而在工作為全橋整流時，變壓器7的副邊其兩端分別通過導電金屬片引出，並通過導電金屬片直接與輸出整流單元8連接，即實現變壓器7的副邊與輸出整流單元8連接。

當輸出整流單元8工作為全波整流時，輸出整流單元8的第一輸出極與第二導電散熱排3電氣連接，並且變壓器7的中心抽頭並作為第二輸出極與第一導電散熱排2電氣連接。針對全波整流時，變壓器7通過設置金屬殼體，並將其金屬殼體兼作變壓器的中心抽頭，通過變壓器的金屬殼體直接與第一導電散熱排直接接觸，即可實現變壓器抽頭與第一導電散熱排的電氣連接。

同時，變壓器的金屬殼體能夠將變壓器產生的熱量，直接傳導到兩邊的導電散熱排上，從而對變壓器進行更好地散熱，進而提升電源整體的散熱效果。

在本實用新型中，高頻直流模塊電源還包括輸出濾波板11，輸出濾波板11的兩端分別設置在第一導電散熱排2與第二導電散熱排3上。

本實用新型中，第一導電散熱排2和第二導電散熱排3的內部均設有冷卻通道，用於通過冷卻液帶走熱量。而且，第一導電散熱排2和第二導電散熱排3將具有冷卻通道的入口和出口的一端，伸出箱體外。

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，但本實用新型並不限制於上述實施方式，在不脫離本申請的權利要求的精神和範圍情況下，本領域的技術人員可以作出各種修改或改型。