一种紧凑型电源模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种紧凑型电源模块，其中，本实用新型的电源模块将若干变压器设置在第一液冷导电母排与导电型材之间，将输出整流单元、电抗器和传感器装设在第一液冷导电母排上，以及将输入整流单元和逆变单元安装在第二液冷导电母排上，缩小电源模块的横向空间，当多个电源模块并联时，降低了整体的体积。同时，本实用新型中的第一液冷导电母排和导电型材共同为变压器散热，同时第二液冷导电母排为输入整流单元和逆变单元中的功率器件散热，减少了液冷导电母排的运用，避免冷却回路复杂而不利于连接和维护。
【专利说明】
一种紧凑型电源模块
技术领域
[0001]本实用新型涉及电源技术领域，特别涉及一种紧凑型电源模块。
【背景技术】
[0002]随着电力电子技术及IGBT应用技术的快速发展，高频开关电源广泛的运用于晶体生长、电化学和金属表面处理等低压大电流的工业场所。由于这类行业对电源的稳定性、运行可靠性要求极高，现有技术中采用多个高频开关电源功率模块电源并联输出，在单个模块电源故障后，其他模块继续运行。为此，高频开关电源模块得以广泛运用。然而，现有大功率高频开关电源模块多采用3U或4U的19寸机箱，针对采用多个电源模块串并联使用时，其体积将非常大，难以满足对电源体积要求较小需求。另外，对电源模块中功率器件的冷却回路复杂，不利于连接及维护。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于:解决现有大功率高频开关电源模块普遍存在模块体积大，散热效果差，成本高的问题，提供一种散热效果好、体积小、成本低，安装便捷的电源模块。
[0004]为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0005]—种紧凑型电源模块，包括箱体以及设置在所述箱体内的电抗器、传感器、输入整流单元、逆变单元、输出整流单元和若干变压器，而且，所述电源模块还包括第一液冷导电母排、第二液冷导电母排和导电型材;其中，
[0006]所述第一液冷导电母排与所述导电型材平行设置，所述变压器设置在所述第一液冷导电母排与所述导电型材之间，并与所述第一液冷导电母排绝缘；
[0007]所述输出整流单元安装在所述第一液冷导电母排上，所述变压器副边的两端与所述输出整流单元的输入端连接，所述第一液冷导电母排与所述输出整流单元的输出端电气连接后，将其一端伸出所述箱体，作为第一输出端；
[0008]所述输入整流单元和所述逆变单元安装在所述第二液冷导电母排上，所述输入整流单元与所述逆变单元连接，所述变压器的原边与所述逆变单元的输出端连接，所述变压器的抽头与所述导电型材电气连接，所述第二液冷导电母排与所述导电型材电气连接后，将其一端伸出所述箱体，作为第二输出端；
[0009]所述电抗器和所述传感器套接在所述第一液冷导电母排上。
[0010]根据一种具体的实施方式，所述输出整流单元包括整流元件、同步整流板和吸收板。
[0011]根据一种具体的实施方式，所述整流器件为快恢复二极管、肖特基二极管和MOS管中的之一。
[0012]根据一种具体的实施方式，所述逆变单元和所述输入整流单元分别安装在所述第二液冷导电母排的两侧。
[0013]根据一种具体的实施方式，所述逆变单元包括逆变电路板和IGBT组成，所述输入整流单元包括整流模块和EMI电路板。
[0014]根据一种具体的实施方式，还包括用于控制所述逆变单元和所述输出整流单元的控制电路板，并且，所述控制电路板设置在所述箱体内，并设置绝缘板，将所述电路控制板与所述箱体内的其他器件隔离。
[0015]根据一种具体的实施方式，所述第一液冷导电母排和所述第二液冷导电母排内部均设置有U型管道，并且，所述U型管道的两管口设置在所述第一液冷导电母排和所述第二液冷导电母排伸出所述箱体一端的端部。
[0016]根据一种具体的实施方式，还包括饱和电感，并且所述饱和电感安装在所述第二液冷导电母排上。
[0017]根据一种具体的实施方式，所述变压器为铝壳散热式变压器。
[0018]根据一种具体的实施方式，所述导电型材为槽型金属板。
[0019]与现有技术相比，本实用新型的有益效果:本实用新型的紧凑型电源模块将若干变压器设置在第一液冷导电母排与导电型材之间，将输出整流单元、电抗器和传感器装设在第一液冷导电母排上，以及将输入整流单元和逆变单元安装在第二液冷导电母排上，缩小电源模块的横向空间。当多个电源模块并联时，降低了整体的体积。同时，本实用新型中的第一液冷导电母排和导电型材共同为变压器散热，同时第二液冷导电母排为输入整流单元和逆变单元中的功率器件散热，减少了液冷导电母排的运用，避免冷却回路复杂而不利于连接和维护。
【附图说明】
:
[0020]图1是本实用新型的电气原理图；
[0021]图2是本实用新型的结构不意图；
[0022]图3是多个本实用新型的电源模块并联的结构示意图。
[0023]附图标记列表
[0024]1-箱体2-第一液冷导电母排3-第二液冷导电母排
[0025]4-导电型材 5-输入整流单元6-逆变单元7-变压器
[0026]71-导电排 72-抽头8-输出整流单元 9_电抗器
[0027]10-传感器 11-控制电路板12-绝缘板13-饱和电感
【具体实施方式】
[0028]下面结合【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本【实用新型内容】所实现的技术均属于本实用新型的范围。
[0029]结合图1和图2分别所示的本实用新型的电气原理图、结构示意图、内部构件的结构示意图和变压单元的结构示意图；其中，本实用新型紧凑型电源模块，其包括箱体I以及设置在箱体I内的电抗器9、传感器8、输入整流单元5、逆变单元6、输出整流单元8和若干变压器7，而且，本实用新型电源模块还包括第一液冷导电母排2、第二液冷导电母排3和导电型材4。
[0030]其中，第一液冷导电母排2与导电型材4平行设置，变压器7设置在第一液冷导电母排2与导电型材4之间，并与第一液冷导电母排2绝缘。
[0031]输出整流单元8安装在第一液冷导电母排2上，变压器7副边的两端与输出整流单元8的输入端连接，第一液冷导电母排2与输出整流单元8的输出端电气连接后，将其一端伸出箱体I，作为第一输出端。
[0032]输入整流单元5和逆变单元6安装在第二液冷导电母排3上，输入整流单元5与逆变单元6连接，变压器7的原边与逆变单元6的输出端连接，变压器7的抽头72与导电型材4电气连接，第二液冷导电母排3与导电型材4电气连接后，将其一端伸出箱体I，作为第二输出端。
[0033]并且，电抗器9和传感器10套接在第一液冷导电母排2上。
[0034]本实用新型的电源模块将若干变压器设置在第一液冷导电母排与导电型材之间，将输出整流单元、电抗器和传感器装设在第一液冷导电母排上，以及将输入整流单元和逆变单元安装在第二液冷导电母排上，缩小电源模块的横向空间。同时，本实用新型中的第一液冷导电母排和导电型材共同为变压器散热，同时第二液冷导电母排为输入整流单元和逆变单元中的功率器件散热，减少了液冷导电母排的运用，避免冷却回路复杂而不利于连接和维护。
[0035]具体的，逆变单元6和输入整流单元5分别安装在第二液冷导电母排3的两侧。这样的设置方式，首先提高了第二液冷导电母排3的利用率，其次，与设置在同侧相比，减少了液冷导电母排的使用。
[0036]本实用新型的变压器7副边的两端为导电排71，变压器7通过期导电排71与输出整流单元8的输入端连接。变压器的抽头72直接与导电型材4直接连接，并且导电型材4与第二液冷导电母排3电气连接，并以第二液冷导电母排3伸出箱体I的部分作为本实用新型电源模块的第二输出端。同时，导电型材4还与第二液冷导电母排3进行热交换，进一步提升对变压器散热效果。其中，本实用新型中导电型材为槽型金属板，变压器为铝壳散热式变压器。
[0037]本实用新型中，变压器与第一液冷导电母排绝缘是在二者的接触面之间设置绝缘材料。其中，绝缘材料为绝缘板、绝缘布和绝缘垫中之一。
[0038]本实用新型中输出整流单元8包括整流元件、同步整流板和吸收板，逆变单元6包括逆变电路板和IGBT组成，输入整流单元5包括整流模块和EMI电路板。其中，整流器件为快恢复二极管、肖特基二极管和MOS管中的之一。
[0039 ]本实用新型的电源模块还包括用于控制逆变单元6和输出整流单元8的控制电路板11，并且，控制电路板I设置在箱体I内，并设置绝缘板12，将电路控制板11与箱体I内的其他器件隔离。
[0040]本实用新型中，第一液冷导电母排2和第二液冷导电母排3内部均设置有U型管道，并且，U型管道的两管口设置在第一液冷导电母排2和第二液冷导电母排3伸出箱体一端的端部。
[0041]本实用新型的电源模块还包括饱和电感13，并且饱和电感13安装在第二液冷导电母排3上。
[0042]结合图3所示的多个本实用新型的电源模块并联的结构示意图；其中，若干个本实用新型的电源模块堆叠，并实现电源模块的并联。由于电源模块的横向空间缩小了，因此，本实用新型的电源模块应用在多个电源模块并联使用的场合，整体的体积更小。
[0043]上面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了详细说明，但本实用新型并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。
【主权项】
1.一种紧凑型电源模块，包括箱体以及设置在所述箱体内的电抗器、传感器、输入整流单元、逆变单元、输出整流单元和若干变压器，其特征在于，所述电源模块还包括第一液冷导电母排、第二液冷导电母排和导电型材;其中， 所述第一液冷导电母排与所述导电型材平行设置，所述变压器设置在所述第一液冷导电母排与所述导电型材之间，并与所述第一液冷导电母排绝缘； 所述输出整流单元安装在所述第一液冷导电母排上，所述变压器副边的两端与所述输出整流单元的输入端连接，所述第一液冷导电母排与所述输出整流单元的输出端电气连接后，将其一端伸出所述箱体，作为第一输出端； 所述输入整流单元和所述逆变单元安装在所述第二液冷导电母排上，所述输入整流单元与所述逆变单元连接，所述变压器的原边与所述逆变单元的输出端连接，所述变压器的抽头与所述导电型材电气连接，所述第二液冷导电母排与所述导电型材电气连接后，将其一端伸出所述箱体，作为第二输出端； 所述电抗器和所述传感器套接在所述第一液冷导电母排上。2.根据权利要求1所述的紧凑型电源模块，其特征在于，所述输出整流单元包括整流元件、同步整流板和吸收板。3.根据权利要求2所述的紧凑型电源模块，其特征在于，所述整流器件为快恢复二极管、肖特基二极管和MOS管中的之一。4.根据权利要求1所述的紧凑型电源模块，其特征在于，所述逆变单元和所述输入整流单元分别安装在所述第二液冷导电母排的两侧。5.根据权利要求1或4所述的紧凑型电源模块，其特征在于，所述逆变单元包括逆变电路板和IGBT组成，所述输入整流单元包括整流模块和EMI电路板。6.根据权利要求1所述的紧凑型电源模块，其特征在于，还包括用于控制所述逆变单元和所述输出整流单元的控制电路板，并且，所述控制电路板设置在所述箱体内，并设置绝缘板，将所述电路控制板与所述箱体内的其他器件隔离。7.根据权利要求1所述的紧凑型电源模块，其特征在于，所述第一液冷导电母排和所述第二液冷导电母排内部均设置有U型管道，并且，所述U型管道的两管口设置在所述第一液冷导电母排和所述第二液冷导电母排伸出所述箱体一端的端部。8.根据权利要求1所述的紧凑型电源模块，其特征在于，还包括饱和电感，并且所述饱和电感安装在所述第二液冷导电母排上。9.根据权利要求1所述的紧凑型电源模块，其特征在于，所述变压器为铝壳散热式变压器。10.根据权利要求1所述的紧凑型电源模块，其特征在于，所述导电型材为槽型金属板。
【文档编号】H05K7/20GK205647282SQ201620521478
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】刘达贵, 周文全, 邓永华, 邓长春
【申请人】四川英杰电气股份有限公司