电源的制作方法

本实用新型涉及，具体而言，涉及一种电源。

背景技术：

随着现在电力电子设备向着小型化、轻便化发展，人们提高了电子设备中的电源体积的要求，对高效率高功率密度电源的研究越来越迫切。在当前新能源电动汽车领域，受整车空间大小以及重量限制，大功率小体积、轻量化高功率密度是大功率车载电源产品行业发展的方向。目前，大功率开关电源的体积都比较大，功率密度都达不到小型化和高效率的要求，存在功率密度低的问题。

技术实现要素：

本申请的实施例在于提供一种电源，以解决现有电源功率密度低的问题。

本申请的实施例的技术方案如下：

本申请的实施例提供了一种电源，该电源包括电感模块、功率转换模块和滤波模块；

所述电感模块为预设高度的柱体结构，包括电感、散热器和电感输出端，所述散热器用于容置所述电感并对所述电感进行散热，所述电感输出端设置在所述柱体结构靠近所述功率转换模块一侧，所述电感模块通过所述电感输出端与所述功率转换模块电连接，所述电感输出端和所述电感电连接；

所述功率转换模块包括第一电路板，所述第一电路板中设置有功率转换电路，所述功率转换电路的功率转换输入端与所述电感输出端电连接，所述功率转换模块的指定侧边与所述电感模块的底边固定连接，所述指定侧边的长度小于或等于所述指定侧边相连的所述电感模块的底边的长度；

所述滤波模块包括第二电路板，所述第二电路板中设置有滤波电路，所述滤波电路通与所述功率转换电路并联，所述第二电路板与所述第一电路板的板面相对垂直连接，所述第二电路板的尺寸小于或等于所述第一电路板的尺寸。

在上述实现过程中，所述第二电路板与所述第一电路板的板面相对垂直连接，有效利用了剩余空间，并且所述第二电路板的尺寸小于或等于所述第一电路板的尺寸能够减小所述电源的体积，在电源同样的电源功率下，能够提高单位体积的电源功率，即能够提高电源的功率密度。

可选地，本申请的实施例提供的电源中的所述功率转换模块和所述滤波模块的叠加高度低于所述预设高度。

在上述实现过程中，所述功率转换模块和所述滤波模块进行叠加高度并低于所述预设高度，能够减小所述功率转换模块和所述滤波模块的体积之和，以提高空间利用率。

可选地，本申请的实施例提供的电源中的所述电感模块还包括第三电路板，所述电感的输入端为所述电源的输入正极，所述电感倒扣设置在所述第三电路板中，所述第三电路板设置在所述散热器中。

在上述实现过程中，所述散热器能够为所述电感模块进行散热，避免所述电感模块温度过高造成所述电源损坏，提高所述电源的寿命以及安全性。

可选地，本申请的实施例提供的电源中的所述功率转换电路包括功率管电路、二极管电路，所述功率换电路的第一端与所述二极管电路的正极连接，所述功率管电路的第二端与所述电感连接，所述功率管电路的第三端与所述二极管电路的负极连接并接地。

在上述实现过程中，所述功率转换电路中的输入电流是连续的，能够减轻对所述电源的电磁干扰，提高所述电源的稳定性。

可选地，本申请的实施例提供的电源中的所述功率管电路包括并联的至少两个功率管，所述二极管电路包括并联的至少两个二极管，所述至少两个功率管和所述至少两个二极管设置在所述第一电路板上，所述功率转换电路的第一端为所述至少两个功率管的漏极的连接点，所述功率转换电路的第一端为所述至少两个功率管的栅极的连接点，所述功率转换电路的第一端为所述至少两个功率管的源极的连接点。

在上述实现过程中，并联的每个所述功率管、并联的每个所述二极管分担所述功率转换电路中的总电流，避免所述功率管和所述二极管出现击穿现象，提高所述功率转换电路的稳定性。

可选地，本申请的实施例提供的电源中的所述散热器为槽型散热器，所述槽型散热器通过导热灌封胶形式进行散热。

在上述实现过程中，散热器为槽型散热器，能够能增大散热面积，提高所述电源的散热效率。

可选地，本申请的实施例提供的电源中的所述电感输出端为z型金属条。

在上述实现过程中，所述z型金属条将所述电感模块与所述功率转换模块连接起来，提高连接的稳定性，同时进行稳定的电感输出。

可选地，本申请的实施例提供的电源中的所述电感模块还包括水冷板，所述水冷板与所述散热器连接，所述水冷板位于所述散热器下方。

在上述实现过程中，所述水冷板用于散热，在所述散热器的基础上提高所述电源的散热能力。

可选地，本申请的实施例提供的电源中的所述功率转换模块还包括第一贴片螺柱、第二贴片螺柱、第三贴片螺柱、第四贴片螺柱，所述第一贴片螺柱用于固定连接所述电感输出端，所述第二贴片螺柱用于固定连接所述滤波模块，所述第三贴片螺柱为所述电源的输出负极，所述第四贴片螺柱为所述电源的输出正极。

在上述实现过程中，所有螺柱对所述功率转换模块进行固定，提高所述电源的连接稳定性，同时通过螺柱进行电能传输，不需要再进行其他电源排线设置，提高了空间利用率。

可选地，本申请的实施例提供的电源中的所述滤波模块还包括与所述滤波电路电连接的金属排，所述金属排为所述电源的输入负极。

在上述实现过程中，所述金属排提高所述电源的电性能，同时所述金属牌通过螺柱方式连接到所述功率转换模块，具有更高的稳定性，提高所述电源的抗震等级。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰，在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

图1为本申请实施例提供的一种电源的结构示意图。

图2为本申请的实施例提供的一种功率转换电路的示意图。

图3为本申请实施例提供的一种功率转换模块的示意图。

图标：10-电源；101-电感模块；1011-电感；1012-散热器；1013-电感输出端；1014-第三电路板；1015-水冷板；102-功率转换模块；1021-第一电路板；1022-功率转换电路；1023-第一贴片螺柱；1024-第二贴片螺柱；1025-第三贴片螺柱；1026-第四贴片螺柱；10221-功率管电路；10222-二极管电路；1022a-第一驱动子电路；1022b-第二驱动子电路；1022c-第三驱动子电路；10223-滤波子电路；103-滤波模块；1031-第二电路板；1032-滤波电路；1033-金属排；1034-滤波电容。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种电源的结构示意图。

电源10包括：电感模块101、功率转换模块102和滤波模块103；电感模块101为预设高度的柱体结构，包括电感1011、散热器1012和电感输出端1013，散热器1012用于容置电感1011并对电感1011进行散热，电感输出端1013设置在柱体结构靠近功率转换模块102一侧，电感模块101通过电感输出端1013与功率转换模块102电连接，电感输出端1013和电感1011电连接。

功率转换模块102包括第一电路板1021，第一电路板1021中设置有功率转换电路1022，功率转换电路1022的功率转换输入端与电感输出端1013电连接，功率转换模块102的指定侧边与电感模块的底边固定连接，指定侧边的长度小于或等于与该指定侧边相连的电感模块101的底边的长度。可以采用螺柱将散热器1012与第一电路板1021进行固定连接，螺柱可以分布于柱体的顶点处。

滤波模块103包括第二电路板1031，第二电路板1031中设置有滤波电路1032，滤波电路1032通与功率转换电路1022并联，第二电路板1031与第一电路板1021的板面相对垂直连接，第二电路板1031的尺寸小于或等于第一电路板1021的尺寸。

可选地，滤波模块103还包括与滤波电路1032电连接的金属排1033，金属排1033为电源10的输入负极，金属排1033通过螺丝连接的方式固定于滤波模块103上。

作为一种实施方式，滤波电路1032中包含并排设置于第二电路板1031上的滤波电容1034。

从经济成本和电气性能综合考虑，可以采用铜质的z型金属条作为金属排1033。

可以理解的是，电感模块101、功率转换模块102和滤波模块103的设置方式能够提高电源10对空间的利用率，能够减小电源10的体积，第二电路板1031与第一电路板1021的板面相对垂直连接，有效利用了剩余空间，并且第二电路板1031的尺寸小于或等于第一电路板1021的尺寸能够减小电源10的体积，在电源10同样的电源功率下，能够提高单位体积的电源功率，即能够提高电源的功率密度。

可选地，功率转换模块102和滤波模块103进行叠加设置，且叠加高度低于预设高度，能够减小功率转换模块102和滤波模块103的体积之和，以提高空间利用率。

上述预设高度可以根据电源10的具体尺寸需求进行灵活调整。

可选地，电感模块101还包括第三电路板1014，电感输入端1013为电源的输入正极，电感1011倒扣设置在第三电路板1014中，第三电路板1014设置在散热器1012中。

可以理解的是，电感1011设置在第三电路板1014的下表面，便于散热器1012将电感1011包围，便于对电感1011进行散热。

可选地，功率转换电路1022包括功率管电路10221、二极管电路10222，功率换电路1022第一端与二极管电路10222的正极连接，功率管电路10221的第二端与电感1011连接，功率管电路10221的第三端与二极管电路10222的负极连接并接地。

可以理解的是，功率转换是指低压、小电流电路控制高压、大电流负载电路，即小功率信号电路控制大功率负载，相当于将小功率放大到大功率，完成功率转换。功率转换电路1022中的输入电流是连续的，能够减轻对电源10的电磁干扰，提高电源10的稳定性。

可选地，散热器1012为槽型散热器，槽型散热器通过导热灌封胶形式进行散热。

可以理解的是，导热灌封胶可以采用导热硅脂俗称散热膏，导热硅脂以有机硅酮为主要原料，并添加耐热、导热性能优异的材料制成的导热型有机硅脂状复合物，能够保证功率转换电路1022电气性能的稳定。导热硅脂是一种高导热绝缘有机硅材料，可在-50℃—+230℃的温度下长期保持使用时的脂膏状态。既具有优异的电绝缘性，又有优异的导热性，同时具有低游离度(趋向于零)，耐高低温、耐水、臭氧、耐气候老化。

可选地，电感输出端1013为z型金属条。从经济成本和电气性能综合考虑，可以采用铜质的z型金属条作为电感输出端1013。

可选地，电感模块101还包括水冷板1015，水冷板1015与散热器1012连接，水冷板1015位于散热器1012下方。

可以理解的是，水冷板1015通过液冷换热在金属板材内加工形成流道，电子元件安装于板的表面(中间涂装导热介质)，冷却液从板的进口进入并从出口出来，把元件的发出的热量带走。在散热器1012的基础上水冷板1015能够增强电源10的散热能力。

请参看图2，图2为本申请的实施例提供的一种功率转换电路的示意图。可选地，功率管电路10221包括并联的至少两个功率管，二极管电路10222包括并联的至少两个二极管，至少两个功率管和至少两个二极管设置在第一电路板1021上，功率管电路10221的第一端为至少两个功率管的漏极的连接点，功率管电路10221的第二端为至少两个功率管的栅极的连接点，功率管电路10221的第三端为至少两个功率管的源极的连接点。在本申请提供的实施例中以功率管电路10221包括并联的三个功率管、二极管电路10222包括并联的六个二极管为例。

可选地，功率转换电路1022中还包括第一驱动子电路1022a、第二驱动子电路1022b、第三驱动子电路1022c和滤波子电路10223，第一驱动子电路1022a包括第一电阻r1、第二电阻r2、第一电容c1，第一电阻r1的第一端与第一功率管q1的栅极连接，第二电阻r2的第一端与第一功率管q1的栅极连接，第一电容c1的第一端第一功率管q1的栅极连接，第一电容c1的第二端以及第二电阻r2的第二端均接地。

作为一种实施方式，第二驱动子电路1022b包括第三电阻r3、第四电阻r4、第二电容c2，第三电阻r3的第一端与第二功率管q2的栅极连接，第四电阻r4的第一端与第二功率管q2的栅极连接，第二电容c2的第二端以及第四电阻r4的第二端均接地。

作为一种实施方式，第三驱动子电路1022c包括第五电阻r5、第六电阻r6、第三电容c3，第五电阻r5的第一端与第三功率管q3的栅极连接，第六电阻r6的第一端与第三功率管q3的栅极连接，第三电容c3的第二端以及第四电阻r4的第二端均接地，第一电阻r1的第二端分别与第三电阻r3的第二端、第五电阻r5的第二端连接。

可以理解的是，第一驱动子电路1022a用于驱动第一功率管q1并抑制电流震荡，第二驱动子电路1022b用于驱动第二功率管q2并抑制电流震荡，第三驱动子电路1022c用于驱动第三功率管q3并抑制电流震荡。

作为一种实施方式，滤波子电路10223包括第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第七电容c8，第四电容c4的第一端、第五电容c5的第一端、第六电容c6的第一端、第七电容c7、第七电容c8的第一端连接在一起,并与二极管电路10222的第二端连接，二极管电路10222的第二端是指二极管电路10222中各个二极管的负极连接所成的一端。第四电容c4的第二端、第五电容c5的第二端、第六电容c6的第二端、第七电容c7的第二端、第七电容c8的第二端连接在一起接地。可以理解的是，滤波子电路10223用于对功率转换电路1022中的电流进行滤波，滤除功率转换电路1022的波纹，避免对功率转换电路1022的元器件造成损伤，提高功率转换电路1022的使用寿命。

请参看图3，图3为本申请实施例提供的一种功率转换模块的示意图。可选地，功率转换模块102还包括第一贴片螺柱1023、第二贴片螺柱1024、第三贴片螺柱1025、第四贴片螺柱1026，第一贴片螺柱1023用于固定连接电感输出端1013，第二贴片螺柱1024用于固定连接滤波模块103，第三贴片螺柱1025为电源10的输出负极，第四贴片螺柱1026为电源10的输出正极。

在图3中提供的本申请的实施例中，功率转换模块102上设置了4个第一贴片螺柱1023，其中2个第一贴片螺柱1023用于固定处于电感模块101一端的z型的电感输出端1013上，剩余的2个第一贴片螺柱1023用于固定处于功率转换模块102一端的z型的电感输出端1013上，z型的电感输出端1013将高度不一致的电感模块101和功率转换模块102通过第一贴片螺柱1023进行固定连接。

功率转换模块102上设置了10个第二贴片螺柱1024，分布于滤波电容1034的两侧，将功率转换模块102与滤波模块103进行固定连接。

将第三贴片螺柱1025、第四贴片螺柱1026设置于功率转换模块102上远离电感模块101的一端，便于将电源10的输出与外界进行连接。可以理解的是，电源10的工作原理如下：在功率转换电路1022中，第一功率管q1、第二功率管q2、第三功率管q3工作时，电流经过电感1011的输入端，到达电感模块101并通过电感输出端1013连接到功率转换模块102，再通过第一功率管q1、第二功率管q2、第三功率管q3及第二贴片螺柱1024后连接到滤波电路1032，最终电源10中的电流到达电源10的输入负极即金属排1033，完成电感1011的储能过程。

第一功率管q1、第二功率管q2、第三功率管q3关断时,电流经过电感1011的输入端，然后经过由电感模块101、电感输出端1013连接到功率转换模块102，并通过二极管电路10222经第二贴片螺柱1024到达电源10的输出正极也就是第四贴片螺柱1026，完成电感1011的释能升压过程。

综上所述，本实用新型提供了一种电源，涉及。该电源包括电感模块、功率转换模块和滤波模块；电感模块为预设高度的柱体结构，包括电感、散热器和电感输出端，散热器用于容置电感并对电感进行散热，电感输出端设置在柱体结构靠近功率转换模块一侧，电感模块通过电感输出端与功率转换模块电连接，电感输出端和电感电连接；功率转换模块包括第一电路板，第一电路板中设置有功率转换电路，功率转换电路的功率转换输入端与电感输出端电连接，功率转换模块的指定侧边与电感模块的底边固定连接，指定侧边的长度小于或等于指定侧边相连的电感模块的底边的长度；滤波模块包括第二电路板，第二电路板中设置有滤波电路，滤波电路通与功率转换电路并联，第二电路板与第一电路板的板面相对垂直连接，第二电路板的尺寸小于或等于第一电路板的尺寸。

在上述实现过程中，电感模块、功率转换模块和滤波模块的设置方式能够提高电池对空间的利用率，能够减小所述电源的体积，在电源同样的电源功率下，能够提高单位体积的电源功率密度，即能够提高电源的功率密度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。