一种新型水冷大功率高频着色电源的制作方法

本实用新型涉及一种应用于工业的低压大电流水冷大功率开关电源，尤其涉及一种用于铝型材表面处理的新型水冷大功率高频着色电源。

背景技术：

随着电力电子设备的小型化发展趋势，开关电源的功率密度不断提高，电源的可靠性面临着严峻的挑战。如果电源结构设计不当，运行时有可能因为温度过高、电磁干扰、机械振动等造成故障，因此，电源结构设计的好坏直接影响到电源系统能否长时间稳定工作。

低压大电流高频开关电源由于副边整流电路通过的电流较大，整流二极管需由若干个二极管组成二极管组，这样就存在两个技术难题：一是整流二极管的均流问题，均流不好，每个二极管流过电流差别大，二极管不能充分利用，也难于输出大电流。二是副边整流电路大多采用全波整流电路，变压器副边线圈以中间抽头形式形成两个线圈。变压器的两个副边线圈以及中间抽头要连接到两组整流二极管和电源负极，以及其它器件连接。在电流较大情况下，难度大、结构复杂、工艺要求高。

对于水冷电源，各块散热器及变压器都需通水冷却，由于水接头较大，水管也不能随意弯曲、转向，很占空间。对电源的小型化、可靠性也难以保证。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型水冷大功率高频着色电源，该电源能够实现二极管均流，简化电源结构，提高水冷可靠性，节约空间，减小成本。

本实用新型为解决上述问题，所采用的技术方案如下：一种新型水冷大功率高频着色电源，包括高压部分、低压部分和控制部分；所述高压部分包括三相整流模块、逆变IGBT模块、 IGBT散热器；所述低压部分包括大功率高频变压器、第一共阴极整流二极管模块、第二共阴极整流二极管模块、二极管散热器、换向IGBT模块；所述低压部分还包括带均流槽的第一连接板和第二连接板, 所述变压器的第一副边绕组通过所述带均流槽的第一连接板连接第一共阴极整流二极管模块的阳极，所述变压器的第二副边绕组通过所述带均流槽的第二连接板连接第二共阴极整流二极管模块的阳极，该第一连接板和第二连接板上开有若干均流槽，使得变压器第一副边绕组、第二副边绕组分别到第一共阴极整流二极管模块、第二共阴极整流二极管模块中的各个并联的二极管路径基本相等以及各个并连的二极管各自流过的电流基本相等。功率变压器原边绕组由多股漆包线均匀绕于环形磁芯构成。所述控制部分则安装了控制系统、人机界面。

进一步的，在低压部分，两组共阴极整流二极管模块安装在二极管散热器的两面，二极管散热器作为所述着色电源电源的正极，所述变压器的副边中间抽头接到IGBT散热器上形成所述着色电源电源的负极，把所述正极、负极接到安装在二极管散热器上的换向IGBT模块上，通过控制换向IGBT模块输出所需电压波形。

在高压部分，电网电源接到空气开关，进入高压部分接至三相整流模块，再到逆变IGBT模块。三相整流模块和两个逆变IGBT模块安装在所述IGBT散热器上，所述变压器的外壳一方面作为变压器的水冷散热器，另一方面作为变压器两个副边绕组的中间抽头。

所述IGBT散热器、二极管散热器、变压器的外壳均采用水冷结构，通过过水管通水，连接成一个一体化冷却系统。

所述IGBT散热器、二极管散热器、变压器的水冷散热器通过过水器相连，所述IGBT散热器、二极管散热器、变压器的水冷散热器在需要连通水路的位置均开有凹槽，所述过水器包括两个密封圈和一个过水管，所述两个密封圈分别嵌入需要连通水路的两个相邻凹槽的底部，过水管置于两个密封圈之间，过水管的两端分别嵌入相邻的两个凹槽内。

本实用新型的有益效果：

1、为了解决两组共阴极整流二极管模块的均流问题，在变压器的两个副边绕组，到两组共阴极整流二极管模块的连接铜板上增设均流槽，使副边绕组到各个二极管模块路程相等，即电阻相等，进而实现流过各个二极管模块电流基本相等；

2、为了使结构更紧凑，减少连接阻抗，减少干挠，用水冷变压器外壳作为两个副边绕组的中间抽头，IGBT散热器作为电源负极，二极管散热器作为电源正极；

3、、对于IGBT散热器、二极管散热器、水冷大功率高频变压器水路的连通，不采用传统的用水接头、水管连接方法，而采用了密封圈、过水管的方法，节省了空间，杜绝了漏水，提高可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的正面结构示意图。

图2为本实用新型的反面结构示意图。

图3为本实用新型的带均流槽连接板的连接示意图。

图4为本实用新型的散热器间过水结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

参考附图1-3，本实用新型包括三相整流模块1、逆变IGBT模块2、功率变压器3、共阴极整流二极管模块4和5、IGBT散热器(输出电源负极)6、二极管散热器(输出电源正极)7、换向IGBT模块8及均流槽9和10，带均流槽的连接板13和14，过水器、控制部分。功率变压器3包含两个副边绕组11和12、原边绕组16、变压器共同端15。过水器则由过水管17、密封圈18组成。变压器3的外壳一方面作为变压器3的水冷散热器，另一方面作为变压器两个副边绕组中间抽头。

电网电源接到空气开关后，进入高压部分，然后接到三相整流模块1，再到逆变IGBT模块2，三相整流模块1和两个逆变IGBT模块2安装于IGBT散热器6上。在低压部分，连接到逆变IGBT模块2的功率高频变压器3的一个副边绕组11，通过带均流槽连接板13接到一组共阴极整流二极管模块4的阳极，另一个副边绕组12，通过带均流槽连接板14接到另一组共阴极整流二极管模块5的阳极。

在低压部分，两组共阴极整流二极管模块4和5安装在二极管散热器7上，二极管散热器7作为所述着色电源电源的正极，所述变压器3的副边中间抽头接到IGBT散热器6上形成所述着色电源电源的负极，把所述正极、负极接到安装在二极管散热器7上的换向IGBT模块8上，通过控制换向IGBT模块8输出所需电压波形。功率变压器3的原边绕组16由多股漆包线均匀绕于环形磁芯构成。在控制盒则安装了辅助电源、控制板、显示、开关等。

在连接变压器3的副边绕组11与共阴极整流二极管模块4的连接板13，在其上开了几条均流槽9，使从变压器3的副边绕组11到共阴极整流二极管模块4的路径基本相等。同样在连接变压器3的副边绕组12与共阴极整流二极管模块5的连接板14，在其上开了几条均流槽10，使从变压器3的副边绕组12到共阴极整流二极管模块5的路径基本相等。

作为电源正极的二极管散热器7，作为电源负极IGBT散热器6分别通过铜板连接到换向IGBT模块8上。

参考附图4，IGBT散热器6、二极管散热器7、变压器3的水冷散热器通过过水器20相连， IGBT散热器6、二极管散热器7、变压器3的水冷散热器在需要联通水路的地方各开一个凹槽19，凹槽19的大小以刚好放进一个密封圈18，凹槽19深度则深于密封圈18高度，在各个凹槽里各放进一个密封圈18，密封圈嵌入凹槽19的底部，在两个密封圈18之间放一根过水管17，过水管17的两端分别嵌入相邻的两个凹槽19内，过水管17的长度取决于两散热器之间的距离。

如上所述，可较好的实现本实用新型。对于本领域的技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出不同形式的高频着色电源并不需要创造性的劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对这些实施方式进行变化、修改、替换、整合和变型仍落入本实用新型的保护范围内。