一种一体式变压器并联输出的电源模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种一体式变压器并联输出的电源模块，其中，本实用新型的电源模块将散热器型材兼作散热和导电使用，变压器设置在散热器型材的通孔内，每个变压器副边的两端与输出整流单元连接，并以液冷导电母排作为第一输出端，每个变压器的抽头直接连接在散热器型材上，实现变压器之间的并联，节约了多个变压器并联用的铜排；同时，电源模块还将输入整流单元和逆变单元安装在散热器型材表面，将散热器型材安装在液冷导电母排上，以及将输出整流单元安装在于液冷导电母排上，进一步解决电源模块中变压器和功率器件发热问题。因此，本实用新型不仅散热效果好，而且采用组件式结构，简化了模块的结构，使安装与维护更加便捷。
【专利说明】
一种一体式变压器并联输出的电源模块
技术领域
[0001]本实用新型涉及电源技术领域，特别涉及一种一体式变压器并联输出的电源模块。
【背景技术】
[0002]随着IGBT技术的日益成熟，高频开关电源逐步取代现有SCR电源，广泛的运用于涉及低压大电流的工业场所(如晶体生长、电化学和金属表面处理等)。然而，这类行业场所对电源的稳定性、运行可靠性要求极高。为满足此类需求，现有技术中采用多个高频开关电源功率模块电源并联输出，在单个模块电源故障后，其他模块与能继续运行。专利号201110322991.1的专利公开了 “一种高频开关整流电源模块结构的设置方法及其结构”，其中提到电源模块内部采用两母排作为输出，母排间安装有高频变压器，变压器一侧连接至母排由其进行散热，变压器输出端通过铜排搭接至另一母排。这种结构方式散热效果不佳，所需搭接铜排成本较高。
[0003]目前，现有大功率高频开关电源模块普遍存在输出电流等级范围窄，模块体积大，散热效果差，成本高等不足之处。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于:解决现有大功率高频开关电源模块普遍存在模块体积大，散热效果差，成本高的问题，提供一种散热效果好、体积小、成本低，安装便捷的电源模块。
[0005]为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]—种一体式变压器并联输出的电源模块，包括箱体、液冷导电母排、输出母排以及设置在箱体内的电抗器、传感器、输入整流单元、逆变单元、变压单元和输出整流单元，并且所述输入整流单元、逆变单元、变压单元和输出整流单元依次串联，而且，所述变压单元包括散热器型材和若干变压器，所述散热器型材上设置若干用于装设所述变压器的通孔;其中，
[0007]所述散热器型材和所述输出整流单元分别安装在所述液冷导电母排的两侧，并且，所述散热器型材与所述液冷导电母排绝缘，所述变压器副边的两端与所述输出整流单元的输入端连接，所述液冷导电母排与所述整流单元的输出端电气连接后，将其一端伸出所述箱体，作为第一输出端；
[0008]所述输入整流单元和所述逆变单元安装在所述散热器型材上，所述变压器的原边与所述逆变单元的输出端连接，所述变压器的抽头与所述散热器型材电气连接，所述输出母排一端与所述散热器型材电气连接，其另一端伸出所述箱体，作为第二输出端；
[0009]所述电抗器套接在所述液冷导电母排上，所述传感器套接在所述输出母排上。
[0010]根据一种具体的实施方式，所述输出整流单元包括整流元件、同步整流板和吸收板。
[0011]根据一种具体的实施方式，所述整流元件为快恢复二极管、肖特基二极管和MOS管中的之一。
[0012]根据一种具体的实施方式，所述逆变单元包括逆变电路板和IGBT组成，所述输入整流单元包括整流模块和EMI电路板。
[0013]根据一种具体的实施方式，所述IGBT与所述整流模块安装在所述散热器型材上。
[0014]根据一种具体的实施方式，还包括用于控制所述逆变单元和所述输出整流单元的控制电路板，并且，所述控制电路板设置在所述箱体内，并设置绝缘板，将所述控制电路板与所述箱体内的其他器件隔离。
[0015]根据一种具体的实施方式，所述液冷导电母排内部设置有U型管道，并且，所述U型管道的两管口均设置在所述液冷导电母排伸出所述箱体的一端端部。
[0016]根据一种具体的实施方式，所述变压器设置在所述散热器型材的通孔中，通过导热胶填充间隙。
[0017]根据一种具体的实施方式，还包括饱和电感，并且所述饱和电感安装在所述散热器型材上。
[0018]根据一种具体的实施方式，所述散热器型材安装所述输入整流单元和所述逆变单兀的表面设置有冷却管，其中；
[0019]所述冷却管的两端口均伸出所述箱体，并且所述冷却管的一端作为制冷剂的输入口，其另一端作为制冷剂的输出口。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的有益效果:本实用新型的一体式变压器并联输出的电源模块将散热器型材兼作散热和导电使用，变压器设置在散热器型材的通孔内，每个变压器副边的两端与输出整流单元连接，并以液冷导电母排作为第一输出端，每个变压器的抽头直接连接在散热器型材上，实现变压器之间的并联，节约了多个变压器并联用的铜排;同时，本实用新型的电源模块还将输入整流单元和逆变单元安装在散热器型材表面，将散热器型材安装在液冷导电母排上，以及将输出整流单元安装在于液冷导电母排上，进一步解决电源模块中变压器和功率器件发热问题。因此，本实用新型不仅散热效果好，而且采用组件式结构，简化了模块的结构，使安装与维护更加便捷。
【附图说明】
:
[0021]图1是本实用新型的电气原理图；
[0022]图2是本实用新型的结构不意图；
[0023]图3是本实用新型内部构件的结构示意图；
[0024]图4是本实用新型变压单元的结构示意图；
[0025]图5是本实用新型变压器的结构示意图。
[0026]附图标记列表
[0027]1-箱体2-液冷导电母排3-输出母排4-输入整流单元
[0028]5-逆变单元 6-变压单元 61-散热器型材 62-变压器
[0029]621-导电排 622-抽头63-冷却管7_输出整流单元
[0030]8-电抗器 9-传感器10-控制电路板 11-绝缘板
[0031]12-饱和电感
【具体实施方式】
[0032]下面结合【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本【实用新型内容】所实现的技术均属于本实用新型的范围。
[0033]结合图1、图2、图3和图4分别所示的本实用新型的电气原理图、结构示意图、内部构件的结构示意图和变压单元的结构示意图；其中，本实用新型一体式变压器并联输出的电源模块，其包括箱体1、液冷导电母排2、输出母排3以及设置在箱体I内的电抗器8、传感器
9、输入整流单元4、逆变单元5、变压单元6和输出整流单元7。
[0034]其中，输入整流单元4、逆变单元5、变压单元6和输出整流单元7依次串联，而且，变压单元6包括散热器型材61和若干变压器62，散热器型材61上设置若干用于装设变压器62的通孔。
[0035]其中，散热器型材61安装在液冷导电母排2的一侧，输出整流单元7安装在液冷导电母排2的另一侧，并且，散热器型材61与液冷导电母排2绝缘，变压器62副边的两端与输出整流单元7的输入端连接，输出整流单元7的输出端与液冷导电母排2电气连接，液冷导电母排2—端伸出箱体I，作为第一输出端。
[0036]输入整流单元4和逆变单元5安装在散热器型材61上，变压器62的原边与逆变单元5的输出端连接。变压器62的抽头622与散热器型材61电气连接，输出母排3—端与散热器型材61电气连接，其另一端伸出箱体I，作为第二输出端。
[0037]电抗器8套接在液冷导电母排2上，传感器9套接在输出母排3上。
[0038]具体的，本实用新型中的输出整流单元7包括整流元件、同步整流板和吸收板，其中，整流元件为快恢复二极管、肖特基二极管和MOS管中的之一。本实用新型中的逆变单元5包括逆变电路板和IGBT组成，输入整流单元4包括整流模块和EMI电路板，其中，IGBT与整流模块安装在散热器型材61上。
[0039]本实用新型中，散热器型材61与液冷导电母排2绝缘是在二者的接触面之间设置绝缘材料。其中，绝缘材料为绝缘板、绝缘布和绝缘垫中之一。
[0040]本实用新型中的液冷导电母排2内部设置有U型管道，并且，U型管道的两管口均设置在液冷导电母排2伸出箱体I的一端的端部。
[0041]本实用新型将输入整流单元和逆变单元安装在散热器型材表面，将散热器型材安装在液冷导电母排上，以及将输出整流单元安装在于液冷导电母排上，进一步解决电源模块中功率器件发热问题，从而保障电源模块稳定可靠运行。而且，本实用新型由于采用了组件式结构，简化了模块的结构，使安装与维护更加便捷，同时，节省了模块内部的空间布局，使模块的体积更小。
[0042]结合图2所示的本实用新型的结构示意图；其中，本实用新型一体式变压器并联输出的电源模块还包括用于控制逆变单元5和输出整流单元7的控制电路板10，并且，控制电路板10设置在箱体I内，并设置绝缘板11，将控制电路板10与箱体I内的其他器件隔离。
[0043]具体的，本实用新型一体式变压器并联输出的电源模块还包括饱和电感12，并且饱和电感12安装在散热器型材61上。
[0044]结合图4和图5分别所示的本实用新型的变压单元和变压器的结构示意图；其中，变压器62设置在散热器型材61的通孔中，并通过导热胶填充变压器62与散热器型材61的通孔之间间隙，这样一方面将变压器固定在通孔中，另一方面又能够通过导热胶，提高散热效果O
[0045]具体的，本实用新型的散热器型材61安装输入整流单元4和逆变单元5的表面设置有冷却管63，其中，冷却管63的两端口均伸出箱体I，并且冷却管63的一端作为制冷剂的输入口，其另一端作为制冷剂的输出口。在实施时，冷却管制成U形，并在散热器型材的表面设置用于嵌入冷却管的凹槽，如此不仅能够提高冷却管与散热器型材的热交换面积，又能避免冷却光占用箱体内部的空间。
[0046]本实用新型运用散热器型材兼作散热和导电使用，每个变压器的抽头通过直接连接在散热器型材上，而使每个变压器并联，节约了多个变压器并联用的铜排，而且在散热器型材上设置冷却管，有效解决了变压器的散热问题。
[0047]本实用新型的变压器62副边的两端为导电排621，变压器62通过导电排621与输出整流单元7的输入端连接。变压器的抽头622直接与散热器型材61直接连接，并通过散热器型材61与输出母排3电气连接，同时以输出母排3伸出箱体I的部分作为本实用新型电源模块的第二输出端。
[0048]上面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了详细说明，但本实用新型并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。
【主权项】
1.一种一体式变压器并联输出的电源模块，包括箱体、液冷导电母排、输出母排以及设置在箱体内的电抗器、传感器、输入整流单元、逆变单元、变压单元和输出整流单元，并且所述输入整流单元、逆变单元、变压单元和输出整流单元依次串联，其特征在于，所述变压单元包括散热器型材和若干变压器，所述散热器型材上设置若干用于装设所述变压器的通孔;其中， 所述散热器型材和所述输出整流单元分别安装在所述液冷导电母排的两侧，并且，所述散热器型材与所述液冷导电母排绝缘，所述变压器副边的两端与所述输出整流单元的输入端连接，所述液冷导电母排与所述输出整流单元的输出端电气连接后，将其一端伸出所述箱体，作为第一输出端； 所述输入整流单元和所述逆变单元安装在所述散热器型材上，所述变压器的原边与所述逆变单元的输出端连接，所述变压器的抽头与所述散热器型材电气连接，所述输出母排一端与所述散热器型材电气连接，其另一端伸出所述箱体，作为第二输出端； 所述电抗器套接在所述液冷导电母排上，所述传感器套接在所述输出母排上。2.根据权利要求1所述的一体式变压器并联输出的电源模块，其特征在于，所述输出整流单元包括整流元件、同步整流板和吸收板。3.根据权利要求2所述的一体式变压器并联输出的电源模块，其特征在于，所述整流元件为快恢复二极管、肖特基二极管和MOS管中的之一。4.根据权利要求1所述的一体式变压器并联输出的电源模块，其特征在于，所述逆变单元包括逆变电路板和IGBT，所述输入整流单元包括整流模块和EMI电路板。5.根据权利要求4所述的一体式变压器并联输出的电源模块，其特征在于，所述IGBT与所述整流模块安装在所述散热器型材上。6.根据权利要求1所述的一体式变压器并联输出的电源模块，其特征在于，还包括用于控制所述逆变单元和所述输出整流单元的控制电路板，并且，所述控制电路板设置在所述箱体内，并设置绝缘板，将所述控制电路板与所述箱体内的其他器件隔离。7.根据权利要求1所述的一体式变压器并联输出的电源模块，其特征在于，所述液冷导电母排内部设置有U型管道，并且，所述U型管道的两管口均设置在所述液冷导电母排伸出所述箱体的一端端部。8.根据权利要求1所述的一体式变压器并联输出的电源模块，其特征在于，所述变压器设置在所述散热器型材的通孔中，通过导热胶填充间隙。9.根据权利要求1所述的一体式变压器并联输出的电源模块，其特征在于，还包括饱和电感，并且所述饱和电感安装在所述散热器型材上。10.根据权利要求1所述的一体式变压器并联输出的电源模块，其特征在于，所述散热器型材安装所述输入整流单元和所述逆变单元的表面设置有冷却管，其中； 所述冷却管的两端口均伸出所述箱体，并且所述冷却管的一端作为制冷剂的输入口，其另一端作为制冷剂的输出口。
【文档编号】H02M7/00GK205693572SQ201620521491
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年5月31日 公开号201620521491.9, CN 201620521491, CN 205693572 U, CN 205693572U, CN-U-205693572, CN201620521491, CN201620521491.9, CN205693572 U, CN205693572U
【发明人】刘达贵, 周文全, 邓永华, 邓长春
【申请人】四川英杰电气股份有限公司