一种用于发电装置的开关电源的制作方法

本发明涉及开关电源装置，具体涉及一种用于发电装置的开关电源。

背景技术：

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和开关管构成。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新。目前，开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。

开关电源高频化是其发展的方向，高频化使开关电源小型化，并使开关电源进入更广泛的应用领域，特别是在高新技术领域的应用，推动了开关电源的发展前进，每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。

开关电源中应用的电子器件主要为二极管、开关管、变压器和电感线圈，这些电子器件在使用中极易发热，开关电源使用过程中产生的热量通过散热装置传导到空气中造成能量浪费。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，本发明提供一种用于发电装置的开关电源，本发明通过在开关电源中安装一个热量转换装置，收集开关电源工作时产生的热量，并利用收集的热量转换为可做功的能量进行再利用，有效节约能源且环保。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种用于发电装置的开关电源，包括壳体、置于壳体内的电路板和穿设于壳体内外的热量转换装置；

所述热量转换装置包括置于壳体内的导热装置和置于壳体外的集热装置，所述导热装置固定在所述电路板上，所述导热装置与所述集热装置连接，所述导热装置与集热装置的接触面上还设有第一导热口，用于传导、收集和转换热量；

所述导热装置包括隔热外壳、设于所述隔热外壳侧壁上的第二导热口、置于隔热外壳内的导热片和设置在所述第二导热口处的发热电子器件，所述导热片与隔热外壳的内表面接触，所述发热电子器件与导热片接触，有效地将开关电源工作时产生的热量集中导出；

所述集热装置包括隔热气缸、设于所述隔热气缸内并固定在所述第一导热口边缘上的导热芯和设于所述导热芯外表面上的散热片，所述隔热气缸与所述隔热外壳连接，所述隔热气缸的顶部设置有气体入口阀门，隔热气缸远离壳体的端面设置有气体出口阀门，所述气体入口阀门和所述气体出口阀门均为利用气压差控制闭合的开关，当隔热气缸内的气压低于隔热气缸外部气压时，气体入口阀门打开，气体出口阀门关闭，气体进入隔热气缸内，当隔热气缸内部的气压大于隔热气缸外部的气压时，气体入口阀门关闭，隔热气缸内的气体随着热量的导入不断的膨胀使隔热气缸内气压升高，最终压迫气体出口阀门打开，热气流高速流出；所述气体出口阀门连接有气管，所述气管连接到发电装置，可利用快速流动气流具有的冲击力驱动发电装置进行发电。

进一步地，所述导热芯的导热系数为400-5000W/(m.K)。

进一步地，所述导热芯的导热系数为1500-3000W/(m.K)。

进一步地，所述导热芯由碳材料制成，所述碳材料包括天然石墨、人工石墨和石墨烯中的一种或两种以上的组合物，通过筛选碳材料和调配碳材料各成分的比例制成导热性能良好的导热芯。

进一步地，所述导热片和散热片由铜或铝合金制成。

进一步地，所述发热电子器件包括变压器、开关管、电感线圈和二极管，所述电感线圈与二极管电连接构成整流滤波电路，所述开关管与所述整流滤波电路输出端电连接，构成脉冲宽度调节电路，所述变压器与所述脉冲宽度调节电路的输出端电连接，将电压调节成需要的电压。

进一步地，所述第二导热口包括比如对应变压器的变压器导热口、对应开关管的开关管导热口、对应电感线圈的电感线圈导热口和对应二极管的二极管导热口。

进一步地，所述隔热气缸远离壳体一端的端面面积小于所述隔热气缸靠近壳体的端面面积。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过在开关电源中设置热量转换装置，将发热电子器件集中安装在导热装置上的第二导热口处，通过导热片和第一导热口将热量集中传导至集热装置中，集热装置内温度不断升高，气体受热膨胀使隔热气缸内压强不断增大，气体出口阀门在隔热气缸内气压的作用下打开，形成热气流沿着气管高速流动，实现热能转换为动能；随着气体排出，气缸内压强不断减小，气体出口阀门关闭，气体入口阀门打开，空气进入气缸内，在空气补充和温度升高的相互作用下，气缸内气压再次升高，气体入口阀门关闭，气体出口阀门打开，获得高速流动的气流；高速流动的热气流具有一定冲击力，可驱动发电装置进行发电，实现热能的再利用，节能且环保。

【附图说明】

图1为本发明实施例一种用于发电装置的开关电源的结构示意图；

图2为本发明实施例一种用于发电装置的开关电源中热量转换装置的结构示意图；

图3为本发明实施例一种用于发电装置的开关电源中集热装置的右视图；

图4为本发明实施例一种用于发电装置的开关电源中导热芯和散热片的右视图。

图中：1壳体，2电路板，3热量转换装置，4-1二极管，4-2电感线圈，4-3开关管，4-4变压器，5隔热外壳，6-1二极管导热口，6-2电感线圈导热口，6-3开关管导热口，6-4变压器导热口，7导热片，8隔热气缸，9导热芯，10散热片，11气体入口阀门，12气体出口阀门，13第一导热口，14气管。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步进行的说明。

实施例

一种可回收转换热量的环保开关电源，如图1、图2、图3和图4所示，包括壳体1、置于壳体1内的电路板2和穿设于壳体1内外的热量转换装置3。

所述热量转换装置3包括置于壳体1内的导热装置和置于壳体1外的集热装置，所述导热装置固定在所述电路板2上，所述导热装置与所述集热装置连接，所述导热装置与集热装置的接触面上还设有第一导热口13，用于传导、收集和转换热量。

所述导热装置包括隔热外壳5、设于所述隔热外壳5侧壁上的第二导热口、置于隔热外壳5内的导热片7和设置在所述第二导热口处的发热电子器件，所述导热片7与隔热外壳5的内表面接触，所述发热电子器件与导热片7接触，有效地将开关电源工作时产生的热量集中导出。

所述集热装置包括隔热气缸8、设于所述隔热气缸8内并固定在第一导热口13边缘上的导热芯9和设于所述导热芯9外表面上的散热片10，所述散热片10的长度大于导热芯9的长度，所述隔热气缸8与所述隔热外壳5连接，所述隔热气缸8的顶部设置有气体入口阀门11，隔热气缸8远离壳体1的端面设有气体出口阀门12，所述气体入口阀门11和所述气体出口阀门12均为利用气压差控制闭合的开关，当隔热气缸8内的气压低于隔热气缸8外部气压时，气体入口阀门11打开，气体出口阀门12关闭，气体进入隔热气缸内8，当隔热气缸8内部的气压大于隔热气缸8外部的气压时，气体入口阀门11关闭，隔热气缸8内的气体随着热量的导入不断的膨胀使隔热气缸8内气压升高，最终压迫气体出口阀门12打开，热气流高速流出；所述气体出口阀门12连接有气管14，所述气管14连接到发电装置，可利用快速流动气流具有的冲击力驱动发电装置进行发电。

进一步地，导热芯9由碳材料为天然石墨、人工石墨和石墨烯按重量比为2:2:1的比例混合制备而成，制成的导热芯9的导热系数为3000W/(m.K)，具有良好的导热性能，可满足热量有效的传导；当然，在其他实施例中可根据开关电源的发热情况选择包括天然石墨、人工石墨和石墨烯中的一种或两种以上的物质制成的导热系数为400-5000W/(m.K)的碳材料制作导热芯。

进一步地，导热片7和散热片10均由铜制成，可满足体系导热要求；当然，在其他实施例中还可以选择由铝合金制成的导热片和散热片，均可实现热量的传导。

进一步地，所述发热电子器件包括变压器4-4、开关管4-3、电感线圈4-2和二极管4-1，所述电感线圈4-2与二极管4-1电连接构成整流滤波电路，所述开关管4-3与所述整流滤波电路输出端电连接，构成脉冲宽度调节电路，所述变压器4-4与所述脉冲宽度调节电路的输出端电连接，将电压调节成需要的电压，这些发热电子器件在工作时，特别是在高频条件下运行会产生大量的热量，是开关电源工作时主要的热源。

进一步地，所述第二导热口包括变压器导热口6-4、开关管导热口6-3、电感线圈导热口6-2和二极管导热口6-1，所述变压器导热口6-4用于放置变压器4-4，所述开关管导热口6-3用于放置开关管4-3，所述电感线圈导热口6-2用于放置电感线圈4-2，所述二极管导热口6-1用于放置二极管4-1。

进一步地，所述隔热气缸8远离壳体1一端的端面面积小于所述隔热气缸8靠近壳体1的端面面积，利于气体出口阀门处气压升高。

本发明实施例通过将发热电子器件集中安装在导热装置上，将热量导入壳体1外部的集热装置内，收集并利用开关电源工作时产生的热量使隔热气缸8内的气体膨胀，最终冲开气体出口阀门12，热气流进入气管14并在气管14内高速流动，实现热能转换为动能，高速运动的热气流可以驱动发电装置进行发电，实现热能的再利用，有效节约能源且环保。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。