专利名称：多组电流均匀输出的高频电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电流输出装置，具体涉及一种多组电流均匀输出的高频电源装置。
背景技术：
电源输出装置保障了电流的安全输出，但是电源输出装置本身工作的时候所消耗 的能源也是不可忽视的，并且在应用的时候往往需要输出均匀的电流，所以在此本发明提 供一种多组电流均匀输出的高频电源装置，采用电流短距离流通，减少能量的消耗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何实现一种由多组功率组件电流均匀输出的高 频电源装置，利用本发明可以方便有效地构建出大功率高频电源装置。
本发明所提出的技术问题是这样解决的构造一种多组电流均匀输出的高频电源
装置，包括机箱，机箱由上盖、下盖以及中间的支撑架构成，其特征在于机箱内部分为控制
区域、高压逆变区和低压汇流区三部分，其中高压逆变区与低压汇流区)通过隔板分开，在
高压逆变区和低压汇流区内还安装有散热板；低压汇流区内还安装有变压器。 按照本发明提供的多组电流均匀输出的高频电源装置，特征在于在所述高压逆
变区内安装有一块散热板，在这一块散热板的前面和后面上都设置有多组由整流桥、IGBT
模块以及电容组成的组件；并在隔板上还设置有电感。 按照本发明提供的多组电流均匀输出的高频电源装置，特征在于在低压汇流 区)内安装有四块散热板，在其中的一块散热板的前面和后面上分别安装有多组变压器， 这块散热板的前面和后面两排串联构成正极输出，在所述的变压器上对应连接一个等电流 的连接铜板，并由多个等电流密度的连接铜板均匀排列实现电路连接；构成负极输出所有 的连接铜板再分别按正、负输出极汇集连接到所对应的那个散热板上，这两块被汇集的散 热板再汇集连接到另一块散热板上，由最后的这一块散热板构成电流输出端，所述的输出 端与铜板相接。 按照本发明提供的多组电流均匀输出的高频电源装置，特征在于所述控制区域 内还包括空气开关、滤波器、接线排、PCB板。 按照本发明提供的多组电流均匀输出的高频电源装置，特征在于所述散热板为 铝制长方体，并且在其内部经加工形成水道，水道外出口处接有水管，在所述散热板的上、 下两端处固定连接有绝缘板并通过该绝缘板与机箱保持固定。 按照本发明提供的多组电流均匀输出的高频电源装置，特征在于所述变压器内 部经加工形成有水道，水道外出口处接有水管，该水管与散热板外接的水管构成闭合回路。
按照本发明提供的多组电流均匀输出的高频电源装置，特征在于分组电路系统 由集中控制主板、多组驱动装置、模块构成桥式P丽电路。 按照本发明提供的多组电流均匀输出的高频电源装置，特征在于采用单控制主板，控制信号均匀分配到多个驱动装置，多个驱动装置和其对应的驱动模块基本特性一致， 对应的每组IGBT模块、高频变压器物理特性基本一致。 按照本发明提供的多组电流均匀输出的高频电源装置，特征在于在高压逆变区 各组IGBT模块输入到高频变压器的电流强度相等，每个高频变压器的输出功率相等，其中 高压逆变区、低压汇流区的散热和电流汇流采用竖直结构，使得到输出极各组电路的路径 最短。 本发明的有益效果为在本发明提及的多组电流均匀输出的电频电源装置中，将 高压逆变区和低压汇流区分离，结构紧凑，可以减少电磁干扰；所述的隔板可以起到防护作 用；低压汇流区的电流能均匀的分流，输出并有效地规定了各组电流的流向，使其电流强度 密度保持一致；在低压汇流区中连接铜板起到通电流的作用，直接将变压器与输出端相接， 由于采用竖直结构，电源内部汇流电路到输出端距离最短，连接铜板的距离短，因此能量消 耗小。多组功率组件的输出电流基本一致，有效地实现了均流连接。
图1是本发明所提供的结构示意图
图2是图1的主视结构示意图
图3是图1的俯视结构示意图
图4是本发明的模块结构图
图5是本发明的电路原理图 其中，1、机箱，1. 1、上盖，1. 2、下盖，1. 3、支撑架，2、控制区域，3、高压逆变区，4、低 压汇流区，5 、散热板，6 、隔板，7 、连接铜板，8 、绝缘板，9 、电感，10 、变压器。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。 如图1-3所示，一种高频电流均匀输出的电频电源装置，包括外部的机箱1，机箱1 由上盖1. 1、下盖1. 2以及中间的支撑架1. 3构成。机箱内部分为控制区域2和内部区域两 部分，控制区域2起到对整个装置的有效控制作用。其中内部区域又分成高压逆变区3和 低压汇流区4两部分，这两部分通过在其中所设立的隔板6隔开，隔板6将高压逆变区3和 低压汇流区4分离，这样一来不但可以使整个装置的结构更加紧凑，而且还可以有效地减 少电磁之间的干扰，可以起到很好的防护作用。在所述高压逆变区3和低压汇流区4内还 安装有散热板5，所述散热板5为铝制长方体形状，并且在其内部加工形成水道，水道内的 流过冷却水带走热量，使整体温度快速均匀降低。在散热板5的上下两端设有水接头并外 接有水管，使冷却用的水从水接头流进内部的水道，在散热板上下两头处固定设置有绝缘 板8，并通过该绝缘板8使散热板固定机箱内。所述隔板6上还组装有多个配套的电感9。 在本装置内部所有的电元气部件通过导线构成闭合回路。电元气器件包括电感9、电容、整 流桥、IGBT模块、接线排、以及PCB板，其中还包括分组电路系统由集中控制主板、多组驱动 装置、模块构成桥式P丽电路。 所述高压逆变区3内安装有一块散热板5，在散热板5的前后两面上都安装有至少 一组配套用的电容、整流桥和IGBT模块三者的组合，所述PCB板包括主板、驱动装置和控制模块。IGBT是指绝缘栅双极型晶体管，是由BJT (双极型三极管)和MOS (绝缘栅型场效应 管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。 在低压汇流区4内设置有四块散热板5，在所述的其中一块散热板5的前后两面上 分别安装有多组变压器IO，所述的变压器10内部加工形成有水道，外部设有水接头并外接 有水管，使冷却用的水从水接头流进内部的水道，该水管与散热板5外接的水管构成闭合 回路。也就是说变压器10上有近水接头和出水接头，散热板5上一端为近水接头， 一端为出 水接头，形成串联的这些变压器10的进水接头通过水管接散热板5的出水接头，变压器10 的出水接头通过水管接散热板5的进水接头。在所述的前面和后面两个竖排变压器组中， 每排变压器组都与另外一个散热板5对应并构成一个整体，每排变压器组上的变压器上均 各自对应连接一个连接铜板7，连接铜板7可使电流均匀地分流，不会造成电流一边过高一 边过低的不良现象发生。然后再由这些连接铜板7汇集组合到所对应的散热板5上，在这 两块被对应的散热板5之间还增加了另一块散热板5并通过连接铜板与前面两块散热板5 组合起来，这三块散热板5便构成输出了电流的端，在这三块散热板上再分别接有绝缘板 8，并通过所接的绝缘板8与支撑架1. 3保持固定状态；所述的输出端再接上一个放入水池 中起散热作用的散热铜板。低压汇流区内的电流很均匀的分流，有效地规定了电流的流向， 使其保持一致。也就是说在低压汇流区4内安装有四块散热板5，在其中的一块散热板5 的前面和后面上分别安装有多组变压器10，这块散热板5的前面和后面两排串联构成正极 输出，在所述的变压器10上对应连接一个等电流的连接铜板7，并由多个等电流密度的连 接铜板7均匀排列实现电路连接；构成负极输出所有的连接铜板7再分别按正、负输出极汇 集连接到所对应的那个散热板5上，这两块被汇集的散热板5再汇集连接到另一块散热板 5上，由最后的这一块散热板5构成电流输出端，所述的输出端与一个防入水池中起散热作 用的散热铜板相接。 所述的控制区域2分成左右两个部分，左边部分设置有空气开关和滤波器，右边 部分由接线排、小型变压器以及PCB板组成；这些电元器件通过导线构成闭合回路。在本发 明中采用单控制主板，控制信号均匀分配到多个驱动装置，多个驱动装置和其对应的驱动 模块基本特性一致，对应的每组IGBT模块、高频变压器物理特性基本一致。在高压逆变区 各组IGBT模块输入到高频变压器的电流强度相等，每个高频变压器的输出功率相等，其中 高压逆变区3、低压汇流区4的散热和电流汇流采用竖直结构，使得到输出极各组电路的路 径最短 均流的实现并联运行是电源产品大容量化的一个有效方案，可以通过设计N电 源系统，实现容量扩展，具体如下集中分配电流，多组自检校正，从而有效保证均流实现。
1.选取特性一致的高频功率变压器串联和并联，选取特性一致的器件进行并联。
2.使用独立的栅极电阻消除寄生振荡。 3.选用同样的驱动电路，尽可能降低驱动电路的输出阻抗和回路寄生电感。
4.设计和安装时尽可能使电路布局对称和引线最短，以减小寄生参数的影响。
5.将并联模块放置在同一散热装置上，使模块工作温度差在l(TC以内。
6.当并联的器件特性不易选配一致时，可主要通过调节栅极电阻值来微调器件的 栅极充放电时间，从而改善电流的不均衡。 7.并联后的输出电压与任一电源单元工作时的电压之差很小。
水冷却循环系统水冷循环系统的功能是将整机主要功率器件发热产生的热量通 过水的循环将热量带走，降低整机工作温度，使整机的性能更稳定，质量更加可靠。内部水 路通过铝塑管进行连接，以保证水路连接的可靠性和耐用性。 在本发明中采用高导磁率的纳米晶磁芯做的大电感，采用两极滤波一体化的方 式，大大改善了谐波电压畸变率。从而使整机奇次谐波牢牢控制在国家标准范围之内，对电 网干扰极小。其中电容采用650VK20uF。 输入整流采用三相桥式整流，三相整流桥模块采用常州瑞华MSD300/1200V。由于 输出功率大，逆变采用全桥方式，逆变开关频率F二 17. 5KHZ。由于输出电压较低，输出整流 采用全波整流方式。
权利要求
一种多组电流均匀输出的高频电源装置，包括机箱(1)，机箱(1)由上盖(1.1)、下盖(1.2)以及中间的支撑架(1.3)构成，其特征在于机箱(1)内部分为控制区域(2)、高压逆变区(3)和低压汇流区(4)三部分，其中高压逆变区(3)与低压汇流区(4)通过隔板(6)分开，在高压逆变区(3)和低压汇流区(4)内还安装有散热板(5)；低压汇流区(4)内还安装有变压器(10)。
2. 根据权利要求1所述的多组电流均匀输出的高频电源装置，其特征在于在所述高 压逆变区(3)内安装有一块散热板(5)，在这一块散热板(5)的前面和后面上都设置有多组 由整流桥、IGBT模块以及电容组成的组件；并在隔板(6)上还设置有电感(9)。
3. 根据权利要求1所述的多组电流均匀输出的高频电源装置，其特征在于在低压汇 流区(4)内安装有四块散热板(5)，在其中的一块散热板(5)的前面和后面上分别安装有 多组变压器(IO)，这块散热板(5)的前面和后面两排串联构成正极输出，在所述的变压器 (10)上对应连接一个等电流的连接铜板(7)，并由多个等电流密度的连接铜板(7)均匀排 列实现电路连接；构成负极输出所有的连接铜板(7)再分别按正、负输出极汇集连接到所 对应的那个散热板(5)上，这两块被汇集的散热板(5)再汇集连接到另一块散热板(5)上， 由最后的这一块散热板(5)构成电流输出端，所述的输出端与一个防入水池中起散热作用 的散热铜板相接。
4. 根据权利要求1所述的多组电流均匀输出的高频电源装置，其特征在于所述控制 区域(2)内还包括空气开关、滤波器、接线排、PCB板。
5. 根据权利要求1、2或3所述的电流均匀输出的高频电源装置，其特征在于所述散 热板(5)为铝制长方体，并且在其内部经加工形成水道，水道外出口处接有水管，在所述散 热板(5)的上、下两端处固定连接有绝缘板(8)并通过该绝缘板(8)与机箱保持固定。
6. 根据权利要求1、2或3所述的多组电流均匀输出的高频电源装置，其特征在于所 述变压器(10)内部经加工形成有水道，水道外出口处接有水管，该水管与散热板(5)外接 的水管构成闭合回路。
7. 根据权利要求4所述的多组电流均匀输出的高频电源装置，其特征在于所述PCB 板由控制主板、驱动装置、桥式P丽电路构成。
8. 根据权利要求1所述的多组电流均匀输出的高频电源装置，其特征在于采用单控 制主板，控制信号均匀分配到多个驱动装置，多个驱动装置和其对应的驱动模块基本特性 一致，对应的每组IGBT模块、高频变压器物理特性基本一致。
9. 根据权利要求8所述多组电流均匀输出的高频电源装置，其特征在于在高压逆变 区各组IGBT模块输入到高频变压器的电流强度相等，每个高频变压器的输出功率相等，其 中高压逆变区(3)、低压汇流区(4)的散热和电流汇流采用竖直结构，使得到输出极各组电 路的路径最短。
全文摘要
本发明公开了一种多组电流均匀输出的高频电源装置，包括机箱，机箱由上盖、下盖以及中间的支撑架构成，其特征在于机箱内部分为控制区域、高压逆变区和低压汇流区三部分，其中高压逆变区与低压汇流区通过隔板分开，在高压逆变区和低压汇流区内还安装有散热板；低压汇流区内还安装有变压器。在本发明提及的多组电流均匀输出的高频电源装置中，将高压逆变区和低压汇流区分离，结构紧凑，可以减少电磁干扰；所述的隔板可以起到防护作用；低压汇流区的电流很均匀的分流，有效地规定了电流的流向，使其保持一致；在低压汇流区中连接铜板起到通电流的作用，直接将变压器与输出端相接，由于连接铜板的距离短，因此能量消耗小。
文档编号H02K7/20GK101710793SQ20091021600
公开日2010年5月19日 申请日期2009年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者张欣翼, 董国权 申请人:成都汇能高科电器有限公司