多通道电源的制作方法

本实用新型是关于一种电源，且特别涉及一种包含多通道功率单元的电源。

背景技术：

对于包含多个通道功率单元的电源而言，在实际运作时，会存在所有通道功率单元同时运行的状况，也会存在只有部分通道功率单元运行、部分通道功率单元不运行或是只带小功率运行的状况。当所有通道功率单元同时运行时，一般可以通过均流技术使得每个通道功率单元的功率相同，从而使每个通道功率单元的损耗和发热比较均匀，因而有利于散热设计。

然而，在只有部分通道功率单元运行的状况下，没有运行的通道功率单元不会发热，或是只带小功率运行的通道功率单元发热不多，相对地，运行中的通道功率单元则容易出现局部过热，因此，如何有效地避免电源内部发热不均匀的问题，继而减低电源的损耗并维持电源的变换效率，为业界发展的一个重要课题。

技术实现要素：

本实用新型的一技术态样在于提供一种多通道电源，其能达到整体均匀的散热效果，从而使多通道电源的损耗减少而变换效率增加，使得多通道电源的可靠性有效提高。

根据本实用新型的一实施方式，一种多通道电源包含至少一第一功率变换单元、至少一第二功率变换单元与散热器件。第一功率变换单元具有多个第一次单元相互电气连接，第一次单元具有至少一第一发热元件。第二功率变换单元具有多个第二次单元相互电气连接，第二次单元具有至少一第二发热元件。散热器件配置以实质上沿至少一散热介质方向，散去第一发热元件与第二发热元件所生成的热量，其中第一次单元与第二次单元，沿散热介质方向至少部分交错排列。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述的第一次单元与第二次单元排列成行列，第一次单元与第二次单元沿行方向至少部分交错排列。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述的散热器件包含散热基板，第一次单元与第二次单元排列于散热基板上。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述的散热基板内具有至少一流体通道。此流体通道配置以允许散热介质实质上至少沿散热介质方向，通过流体通道。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述的散热基板采用自然冷却的方式散去第一发热元件与第二发热元件所生成的热量。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述的散热器件包含风扇。此风扇配置以驱动散热介质实质上至少沿散热介质方向，通过第一发热元件与第二发热元件。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述的第一发热元件包含至少一电磁元件。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述的第二发热元件包含至少一电磁元件。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述的第一发热元件包含至少一功率元件。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述的第二发热元件包含至少一功率元件。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述的第一次单元其中之一包含原边电路，第一次单元其中的另一包含副边电路。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述的第一次单元其中之一包含第一功率元件，第一次单元其中的另一包含第二功率元件，第一功率元件属于同一线路或同一拓朴中且第二功率元件属于另一线路或另一拓朴中。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述的多通道电源还包含至少一第三功率变换单元。第三功率变换单元具有多个第三次单元相互电气连接，第三次单元具有至少一第三发热元件，其中第一次单元、第二次单元与第三次单元，沿散热介质方向至少部分交错排列。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述的第一次单元、第二次单元与第三次单元的其中的两个，沿散热介质方向交错排列。

本实用新型上述实施方式与已知先前技术相较，至少具有以下优点：

(1)即使多通道电源的第一功率变换单元以及第二功率变换单元不是同时运行，或是第一功率变换单元以及第二功率变换单元中的其中之一没有运行或是只带小功率运行，多通道电源仍能达到整体均匀的散热效果，从而使多通道电源的损耗减少而变换效率增加，使得多通道电源的可靠性有效提高。

(2)针对第一功率变换单元的第一次单元而言，由于沿散热介质方向位于第一次单元上游的第二次单元没有运行或是只带小功率运行，因此，散热器件在对第一次单元进行散热前，不用对第二次单元进行散热，或是只需对第二次单元带小功率运行而产生的微热进行散热，因此，散热器件对第一功率变换单元的第一次单元仍能达到良好的散热效果。

附图说明

图1为绘示依照本实用新型一实施方式的多通道电源的布局示意图；

图2为图1的多通道电源的立体示意图；

图3为绘示依照本实用新型另一实施方式的多通道电源的立体示意图；

图4为绘示依照本实用新型再一实施方式的多通道电源的布局示意图，其中第一功率变换单元与第二功率变换单元以串联的方式连接；

图5为绘示依照本实用新型又一实施方式的多通道电源的布局示意图，其中第一功率变换单元与第二功率变换单元以并联的方式连接；

图6～图9为绘示依照本实用新型其他实施方式的多通道电源的布局示意图，其中多通道电源包含第一功率变换单元、第二功率变换单元以及第三功率变换单元；

图10～图13为绘示依照本实用新型再一实施方式的多通道电源的布局示意图，其中多通道电源包含第一功率变换单元、第二功率变换单元、第三功率变换单元以及第四功率变换单元。

具体实施方式

以下将以附图揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。

除非另有定义，本文所使用的所有词汇(包括技术和科学术语)具有其通常的意涵，其意涵是能够被熟悉此领域者所理解。更进一步的说，上述的词汇在普遍常用的字典中的定义，在本说明书的内容中应被解读为与本实用新型相关领域一致的意涵。除非有特别明确定义，这些词汇将不被解释为理想化的或过于正式的意涵。

请参照图1，其为绘示依照本实用新型一实施方式的多通道电源100a的布局示意图。在本实施方式中，如图1所示，一种多通道电源100a包含至少一第一功率变换单元110、至少一第二功率变换单元120与散热器件130。第一功率变换单元110具有多个第一次单元(如以下所述的第一次单元111a以及第一次单元111b)，第一次单元相互电气连接，且具有至少一第一发热元件112。第二功率变换单元120具有多个第二次单元(如以下所述的第二次单元121a以及第二次单元121b)，第二次单元相互电气连接，且具有至少一第二发热元件122。散热器件130配置以实质上沿至少一散热介质方向HD，散去第一发热元件112与第二发热元件122所生成的热量，其中第一次单元与第二次单元，沿散热介质方向HD至少部分交错排列。在实务的应用中，第一发热元件112包含电磁元件113，而第二发热元件122可包含电磁元件123。根据实际状况，第一发热元件112以及第二发热元件122亦可包含半导体元件，例如第一功率元件116和第二功率元件117。

举例而言，如图1所示，第一功率变换单元110具有第一次单元111a以及第一次单元111b，第一次单元111a以及第一次单元111b相互电气连接，且第一次单元111a以及第一次单元111b分别具有至少一第一发热元件112。另外，第二功率变换单元120具有第二次单元121a以及第二次单元121b，第二次单元121a以及第二次单元121b相互电气连接，且第二次单元121a以及第二次单元121b分别具有至少一第二发热元件122。再者，第一功率变换单元110的第一次单元111b与第二功率变换单元120的第二次单元121b的位置彼此对调，使得第一功率变换单元110的第一次单元111b与第二功率变换单元120的第二次单元121b至少沿散热介质方向HD交错排列。

当第一功率变换单元110以及第二功率变换单元120共同运行时，由于第一次单元111a、第一次单元111b、第二次单元121a以及第二次单元121b均产生热量，因此，多通道电源100a的发热也比较均匀，而第一次单元111a、第一次单元111b、第二次单元121a以及第二次单元121b所生成的热量，均被散热器件130实质上沿散热介质方向HD散去。

然而，假若第一功率变换单元110以及第二功率变换单元120中只有其中一个在运行，例如只有第一功率变换单元110运行，而第二功率变换单元120没有运行或是只带小功率运行，那么，针对第一功率变换单元110的第一次单元111b而言，由于沿散热介质方向HD位于第一次单元111b上游的第二次单元121a没有运行或是只带小功率运行，因此，散热器件130在对第一次单元111b进行散热前，不用对第二次单元121a进行散热，或是只需对第二次单元121a带小功率运行而产生的微热进行散热，因此，散热器件130对第一功率变换单元110的第一次单元111b仍能达到良好的散热效果。也就是说，即使多通道电源100a的第一功率变换单元110以及第二功率变换单元120不是同时运行，或是第一功率变换单元110以及第二功率变换单元120中的其中之一没有运行或是只带小功率运行，多通道电源100a仍能达到整体均匀的散热效果，从而使多通道电源100a的损耗减少而变换效率增加，使得多通道电源100a的可靠性有效提高。

反之亦然，假若只有第二功率变换单元120运行，而第一功率变换单元110没有运行或是只带小功率运行，那么，针对第二功率变换单元120的第二次单元121b而言，由于沿散热介质方向HD位于第二次单元121b上游的第一次单元111a没有运行或是只带小功率运行，因此，散热器件130在对第二次单元121b进行散热前，不用对第一次单元111a进行散热，或是只需对第一次单元111a带小功率运行而产生的微热进行散热，因此，散热器件130对第二功率变换单元120的第二次单元121b仍能达到良好的散热效果。

更具体而言，第一次单元(例如包括第一次单元111a以及第一次单元111b)与第二次单元(例如包括第二次单元121a以及第二次单元121b)沿行方向排列成行列，而第一次单元与第二次单元至少部分沿行方向交错排列，亦即如上举例而言，第一功率变换单元110的第一次单元111b与第二功率变换单元120的第二次单元121b至少沿行方向交错排列。在本实施方式中，行方向实质上相同于散热介质方向HD。

在电气原理的结构中，根据运行时的实际损耗，发热元件可包含输入滤波、整理电路、功率电路以及另一功率电路的原边部分，而此输入滤波、整理电路、功率电路以及另一功率电路的原边部分可属于原边电路。对应地，相邻的发热元件亦可因应运行时的实际损耗，包含另一功率电路对应原边部分的副边部分，而另一功率电路的副边部分可属于副边电路。举例而言，如图1所示，第一次单元111a的第一发热元件112包含原边电路114，而第一次单元111b的第一发热元件112包含副边电路115。

在实际的应用中，第一次单元其中之一的第一发热元件112，例如第一次单元111a的第一发热元件112，还可包含多个第一功率元件116，而第一次单元其中的另一的第一发热元件112，例如第一次单元111b的第一发热元件112，包含多个第二功率元件117。多个第一功率元件116属于同一线路或同一拓朴中，而多个第二功率元件117属于另一线路或另一拓朴中。举例而言，多个第一功率元件116可为组装于一功率模块，而多个第二功率元件117可为组装于另一功率模块，但本实用新型并不以此为限。

请参照图2，其为图1的多通道电源100a的立体示意图。从结构上而言，如图2所示，散热器件130包含散热基板131。在本实施方式中，第一次单元(包括第一次单元111a以及第一次单元111b)与第二次单元(包括第二次单元121a以及第二次单元121b)排列于散热基板131上。通过热能沿散热基板131传送，第一发热元件112与第二发热元件122在运行时所生成的热量能得以被带走。

于一实施方式中，散热基板131内还可具有至少一流体通道132。流体通道132配置以允许散热介质(图未示)实质上至少沿散热介质方向HD，通过贯穿散热基板131内部的流体通道132。如此一来，散热介质可把第一发热元件112与第二发热元件122在运行时所生成的热量带走。举例而言，散热介质可为冷却液，但本实用新型并不以此为限。

于另一实施方式中，第一发热元件112与第二发热元件122在运行时所生成的热量，可通过散热基板131采用自然冷却的方式进行散热。

请参照图3，其为绘示依照本实用新型另一实施方式的多通道电源100b的立体示意图。如图3所示，散热器件130包含风扇133，而在本实施方式中，散热介质为气体。风扇133配置以驱动散热介质，例如冷风，实质上至少沿散热介质方向HD，通过第一发热元件112与第二发热元件122，以把第一发热元件112与第二发热元件122在运行时所生成的热量带走。

请参照图4，其绘示依照本实用新型再一实施方式的多通道电源100c的布局示意图，其中第一功率变换单元110与第二功率变换单元120以串联的方式连接。在本实施方式中，如图4所示，第一功率变换单元110的输入118与第二功率变换单元120的输入124串联，而第一功率变换单元110的输出119与第二功率变换单元120的输出125串联。具体而言，输入118与输入124的串联，以及输出119与输出125的串联，均可以按照实际需要，在多通道电源100c的外部进行，或是在多通道电源100c的内部进行。

请参照图5，其为绘示依照本实用新型又一实施方式的多通道电源100d的布局示意图，其中第一功率变换单元110与第二功率变换单元120以并联的方式连接。在本实施方式中，如图5所示，第一功率变换单元110的输入118与第二功率变换单元120的输入124并联，从而共享同一输入，而第一功率变换单元110的输出119与第二功率变换单元120的输出125并联，从而共享同一输出。具体而言，相似地，输入118与输入124的并联，以及输出119与输出125的并联，均可以按照实际需要，在多通道电源100d的外部进行，或是在多通道电源100d的内部进行。

图4和图5仅绘示出第一功率变换单元110与第二功率变换单元120的其中两种连接方式，但本实用新型并不以此为限。例如，在其他实施方式中，第一功率变换单元110的输入118可与第二功率变换单元120的输入124串联，而第一功率变换单元110的输出119可与第二功率变换单元120的输出125并联，或者，第一功率变换单元110的输入118可与第二功率变换单元120的输入124并联，而第一功率变换单元110的输出119与第二功率变换单元120的输出125串联。

请参照图6，其为绘示依照本实用新型另一实施方式的多通道电源100e的布局示意图，其中多通道电源100e包含第一功率变换单元110、第二功率变换单元120以及第三功率变换单元140。在本实施方式中，如图6所示，多通道电源100e还包含至少一第三功率变换单元140。第三功率变换单元140具有多个第三次单元，例如第三次单元141a、第三次单元141b及第三次单元141c，第三次单元141a、第三次单元141b及第三次单元141c相互电气连接，且第三次单元141a、第三次单元141b及第三次单元141c分别具有至少一第三发热元件(图未示)，其中，如图6所示，第一次单元(包括第一次单元111a、第一次单元111b及第一次单元111c)、第二次单元(包括第二次单元121a、第二次单元121b及第二次单元121c)与第三次单元(包括第三次单元141a、第三次单元141b及第三次单元141c)，沿散热介质方向HD交错排列。

请参照图7，其为绘示依照本实用新型再一实施方式的多通道电源100f的布局示意图，其中多通道电源100f包含第一功率变换单元110、第二功率变换单元120以及第三功率变换单元140。在本实施方式中，第一次单元(包括第一次单元111a、第一次单元111b及第一次单元111c)、第二次单元(包括第二次单元121a、第二次单元121b及第二次单元121c)与第三次单元(包括第三次单元141a、第三次单元141b及第三次单元141c)可以根据实际状况而只有部分沿散热介质方向HD交错排列。举例而言，如图7所示，第一次单元111a与第一次单元111b实质上沿散热介质方向HD排列，第二次单元121a与第二次单元121b实质上沿散热介质方向HD排列，第三次单元141a与第三次单元141b实质上沿散热介质方向HD排列，而只有第一次单元111c、第二次单元121c及第三次单元141c的位置彼此对调，使得第一次单元111c、第二次单元121c及第三次单元141c沿散热介质方向HD交错排列。

请参照图8，其为绘示依照本实用新型又一实施方式的多通道电源100g的布局示意图，其中多通道电源100g包含第一功率变换单元110、第二功率变换单元120以及第三功率变换单元140。在本实施方式中，第一次单元(包括第一次单元111a、第一次单元111b及第一次单元111c)、第二次单元(包括第二次单元121a、第二次单元121b及第二次单元121c)与第三次单元(包括第三次单元141a、第三次单元141b及第三次单元141c)的其中的两个，沿散热介质方向HD交错排列。更具体而言，如图8所示，例如第三次单元141a、第三次单元141b及第三次单元141c均实质上沿散热介质方向HD排列，而第一次单元111b与第二次单元121b的位置彼此对调，使得第一次单元111b与第二次单元121b沿散热介质方向HD交错排列。

请参照图9，其为绘示依照本实用新型另一实施方式的多通道电源100h的布局示意图，其中多通道电源100h包含第一功率变换单元110、第二功率变换单元120以及第三功率变换单元140。在本实施方式中，第一次单元(包括第一次单元111a、第一次单元111b及第一次单元111c)、第二次单元(包括第二次单元121a、第二次单元121b及第二次单元121c)与第三次单元(包括第三次单元141a、第三次单元141b及第三次单元141c)的其中的两个，沿散热介质方向HD交错排列。更具体而言，如图9所示，例如第三次单元141a、第三次单元141b及第三次单元141c均实质上沿散热介质方向HD排列，而且，第一次单元111a与第一次单元111b实质上沿散热介质方向HD排列，第二次单元121a与第二次单元121b实质上沿散热介质方向HD排列，而只有第一次单元111c与第二次单元121c的位置彼此对调，使得第一次单元111c与第二次单元121c沿散热介质方向HD交错排列。

请参照图10～图13，其为绘示依照本实用新型其他实施方式的多通道电源100i、100j、100k、100l的布局示意图，其中多通道电源100i、100j、100k、100l分别包含第一功率变换单元110、第二功率变换单元120、第三功率变换单元140以及第四功率变换单元150。在实务的应用中，多通道电源100i、100j、100k、100l除了分别包含第三功率变换单元140外，还可包含第四功率变换单元150，或是更多的功率变换单元(图未示)。举例而言，第一功率变换单元110具有第一次单元111a、111b、111c、111d，第二功率变换单元120具有第二次单元121a、121b、121c、121d，第三功率变换单元140具有第三次单元141a、141b、141c、141d，第四功率变换单元150具有第四次单元151a、151b、151c、151d。根据实际需要，如图10～图13所示，第一次单元111a、111b、111c、111d，第二次单元121a、121b、121c、121d，第三次单元141a、141b、141c、141d，第四次单元151a、151b、151c、151d，可以沿散热介质方向HD交错排列，或沿散热介质方向HD至少部分交错排列，但本实用新型并不以此为限。

综上所述，本实用新型的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。通过上述技术方案，可达到相当的技术进步，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有以下优点：

(1)即使多通道电源的第一功率变换单元以及第二功率变换单元不是同时运行，或是第一功率变换单元以及第二功率变换单元中的其中之一没有运行或是只带小功率运行，多通道电源仍能达到整体均匀的散热效果，从而使多通道电源的损耗减少而变换效率增加，使得多通道电源的可靠性有效提高。

(2)针对第一功率变换单元的第一次单元而言，由于沿散热介质方向位于第一次单元上游的第二次单元没有运行或是只带小功率运行，因此，散热器件在对第一次单元进行散热前，不用对第二次单元进行散热，或是只需对第二次单元带小功率运行而产生的微热进行散热，因此，散热器件对第一功率变换单元的第一次单元仍能达到良好的散热效果。

虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。