一种新型10kW液冷电源模块的制作方法

本实用新型涉及电源模块领域，具体是一种新型10kw液冷电源模块。

背景技术：

有源apfc电路作为前级电路，dcdc电路作为后级电路的模块电源在减小了电网侧谐波的同时也稳定了输出。这种电源一般采用风冷，噪声大且散热效果差，体积也大，一般只用于恒流或恒压输出，接脉冲负载工作不稳定，比如充电机用7.5kw电源模块。

在一些特殊场合，比如一些以脉冲模式工作的设备因为空间有限，要求供电电源模块体积小，能适应负载快速改变。这样，传统的风冷式电源模块的体积较大，并不适合，必须开发一种体积小且能适应脉冲负载的电源模块。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型10kw液冷电源模块，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种新型10kw液冷电源模块，包括壳体，所述壳体内设有移相全桥dcdc电路以及三相三电平apfc电路，所述三相三电平apfc电路输出端连接至所述移相全桥dcdc电路的输入端，所述三相三电平apfc电路的主功率电路板与控制电路板分离，所述主功率电路板的电子元件安装在散热基板上，所述移相全桥dcdc电路包括多个变压器，且所述变压器的原边串联而副边并联。

作为本实用新型的改进方案，为了进一步地提高壳体内部的散热基板的导热效率,所述壳体内集成有平行并贴合于散热基板的水冷板，所述三相三电平apfc电路的主功率电路板与控制电路板上下平行分布并通过四角处的铜柱连接固定。

作为本实用新型的改进方案，为了进一步地缩小电子元件的安装体积，所述移相全桥dcdc电路内部的滤波电容为贴片瓷片电容。

作为本实用新型的改进方案，为了进一步地减小电源模块数据传输时受到的干扰，所述三相三电平apfc电路与移相全桥dcdc电路均通过光耦隔离电路传输数据到单片机控制端。

作为本实用新型的改进方案，为了进一步地能够实现大功率的脉冲输出，所述变压器的数量至少为4个。

有益效果：本技术方案中，分离三相三电平apfc电路的主功率电路板与控制电路板，将发热量大的、功率高的主功率电路板直接安装在散热基板上，改善了现有电源模块的散热方式；同步地，变压器采用原边串联、副边并联的连接方式，配合主功率板与控制电路板相分离的结构，整体上体积更小、更扁平化，有利于适应特殊的空间有限的场合。

附图说明

图1为本实用新型的结构组成框图；

图2为本实用新型三相三电平apfc电路的内部电路连接图；

图3为本实用新型移相全桥dcdc电路的电路组成框图；

图4为本实用新型变压器的连接方式图；

图5为本实用新型的光耦隔离电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型实施例，一种新型10kw液冷电源模块，包括壳体，壳体内设有移相全桥dcdc电路以及三相三电平apfc电路，三相三电平apfc电路输出端连接至移相全桥dcdc电路的输入端，三相三电平apfc电路的主功率电路板与控制电路板分离，主功率电路板的电子元件安装在散热基板上，所述移相全桥dcdc电路包括多个变压器，且所述变压器的原边串联而副边并联。

本实施例中，由于三相三电平apfc电路的主功率电路板与控制电路板分离，使得电源模块的散热方式得到改变，进一步结合移相全桥dcdc电路的多个变压器原边串联、副边并联的连接方式，输出整流采用全波整流方式，使得壳体的体积进一步地缩小，变得扁平化，这种方式也能使变压器中的电流近似均流输出，加快了环路响应速度，能实现600hz的大功率脉冲输出。因此，本实用新型可以使电源模块的体积得到缩小，并改变了散热方式使电源模块的散热性能不受到影响，更适宜于特殊的空间狭窄的安装场合。

三相三电平apfc采用dsp数字控制，软件控制算法为svpwm调制算法；移相全桥dcdc电路采用专用pwm芯片ucc28950控制，动态响应速度快，并通过单片机同时控制三相三电平apfc电路和移相全桥dcdc电路的启停，并采集电压/电流信号。

实施例2，壳体内集成有平行并贴合于散热基板的水冷板，三相三电平apfc电路的主功率电路板与控制电路板上下平行分布并通过四角处的铜柱连接固定。

本实施例中10kw的电源模块采用液冷插件式结构，即壳体的前面板通过螺钉与安装机架锁紧固定，壳体的后板上留有定位销孔，并安装定位销进行定位。整个电源模块壳体的外形尺寸（长*宽*高）为575mm*42mm*223mm，其中，不含电讯连接器接口尺寸，整体扁平，且散热性能优异。

在工作时，由于三相三电平apfc电路的主功率电路板上的电子元件安装在散热基板上，散热基板为铝基板，因此铝基板能够传到热量到水冷板上，水冷板上设有腔体式散热通道或压管式散热通道，用于通过液体的流动带走主功率板上电子元件散发的热量。同时，由于主功率板与控制电路板通过铜柱连接，一方面缩小了体积，另一方面也有利于通过铜柱导热散热。

此外，本实施例中电源生产过程采用回流焊工艺，适合大规模生产，电源模块整体防喷漆处理，使得本实用新型能够在潮湿的恶劣环境下工作。

实施例3，所述移相全桥dcdc电路内部的滤波电容为贴片瓷片电容。贴片式安装的方式使得电源模块的总体电容量最大限度减小，并有利于缩小安装体积。

实施例4，参见图5，三相三电平apfc电路与移相全桥dcdc电路均通过光耦隔离电路传输数据到单片机控制端。光耦隔离电路能够在三相三电平apfc电路与移相全桥dcdc电路传输电压、电流数据到单片机时，数据传输的干扰较小。

实施例5，变压器的数量至少为4个。变压器为高频隔离平面变压器，变压器的数量至少为4个，可以在有限的设备空间内实现600hz的大功率脉冲输出。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

故以上所述仅为

本技术：
的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。

技术特征：

1.一种新型10kw液冷电源模块，包括壳体，所述壳体内设有移相全桥dcdc电路以及三相三电平apfc电路，所述三相三电平apfc电路输出端连接至所述移相全桥dcdc电路的输入端，其特征在于，所述三相三电平apfc电路的主功率电路板与控制电路板分离，所述主功率电路板的电子元件安装在散热基板上，所述移相全桥dcdc电路包括多个变压器，且所述变压器的原边串联而副边并联。

2.根据权利要求1所述的一种新型10kw液冷电源模块，其特征在于，所述壳体内集成有平行并贴合于散热基板的水冷板，所述三相三电平apfc电路的主功率电路板与控制电路板上下平行分布并通过四角处的铜柱连接固定。

3.根据权利要求1或2所述的一种新型10kw液冷电源模块，其特征在于，所述移相全桥dcdc电路内部的滤波电容为贴片瓷片电容。

4.根据权利要求1或2所述的一种新型10kw液冷电源模块，其特征在于，所述三相三电平apfc电路与移相全桥dcdc电路均通过光耦隔离电路传输数据到单片机控制端。

5.根据权利要求1或2所述的一种新型10kw液冷电源模块，其特征在于，所述变压器的数量至少为4个。

技术总结
本实用新型公开了电源模块技术领域的一种新型10kW液冷电源模块，包括壳体，壳体内设有移相全桥DCDC电路以及三相三电平APFC电路，三相三电平APFC电路输出端连接至移相全桥DCDC电路的输入端，三相三电平APFC电路的主功率电路板与控制电路板分离，主功率电路板的电子元件安装在散热基板上，移相全桥DCDC电路包括多个变压器，且变压器的原边串联而副边并联。本实用新型具有体积小、扁平化的优点，且散热性能好，适宜于应用在特殊的空间有限的场合。

技术研发人员：张治国
受保护的技术使用者：合肥华耀电子工业有限公司
技术研发日：2019.10.28
技术公布日：2020.08.07