一种用于高频直流开关电源的机柜结构的制作方法

本实用新型涉及一种机柜结构，尤其是一种用于高频直流开关电源的机柜结构。

背景技术：

随着智能手机、可穿戴设备、LED灯、光伏太阳能等新设备、新能源的快速发展，蓝宝石、单晶硅等产业崛起并迅速发展。这些产品生产过程中关键设备就是为蓝宝石炉、单晶硅炉等提供加热功率的高频直流开关电源。而高频直流开关电源在运行时，会在机柜内部产生大量的热量，为了保证高频直流开关电源的正常运行，机柜内部有效的散热结构显得尤为重要。中国实用新型专利CN 201839538 U公开了一种机柜的散热结构。这种设计的散热结构，不具备根据机柜内部电气元件的布置和发热量灵活的调整散热装置的位置，以便达到更佳的散热效果，限制了其应用范围。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于高频直流开关电源的机柜结构，能够解决现有技术的不足，优化了机柜内部的结构，具有整体散热和重点散热相结合的散热结构，同时散热结构的位置可调整，扩大了其适用范围。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种用于高频直流开关电源的机柜结构，包括机柜，所述机柜的顶板开有若干第一矩形通孔，第一矩形通孔内部固定有第一金属丝网，机柜的顶板底面固定连接有若干垂直设置的第一散热翅片，第一散热翅片与第一金属板的顶面焊接连接，第一金属板的底面开有若干第一滑槽，第一滑槽内部设有若干第一金属滑块，第一金属滑块与垂直设置的第二散热翅片焊接连接，第二散热翅片的下方设有第二金属板，第二金属板的顶面开有第二滑槽，第二滑槽的内部设有第二金属滑块，第二金属滑块与垂直设置的第三散热翅片焊接连接，第二散热翅片和第三散热翅片均开有第二矩形通孔，第二矩形通孔内部设有螺栓，第二散热翅片与第三散热翅片滑动连接，第二散热翅片开有若干第一圆形通孔，第一圆形通孔内部设有金属管，机柜的侧壁开有与金属管相对应的第二圆形通孔，金属管通过第二圆形通孔与机柜的外部相连通，金属管的壁面开有若干第三圆形通孔。

作为优选，所述第一金属板开有若干第四圆形通孔。

作为优选，所述第二圆形通孔内部设有第二金属丝网。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本实用新型中机柜的顶板开有若干第一矩形通孔，第一矩形通孔可以将机柜外部的气流直接引入到机柜中进行热交换。第一矩形通孔内部固定有第一金属丝网，第一金属丝网可以有效的阻止机柜外部的灰尘和杂物进入到机柜内部，避免对机柜内部电气元件的正常运行产生影响。机柜的顶板底面固定连接有若干垂直设置的第一散热翅片，第一散热翅片可以有效的增大与外部气流的热交换面积，增强换热效果，达到对机柜的整体散热。第一散热翅片与第一金属板的顶面焊接连接，第一金属板的底面开有若干第一滑槽，第一滑槽内部设有若干第一金属滑块，第一金属滑块与垂直设置的第二散热翅片焊接连接。第二散热翅片不仅可以有效的增大热交换面积，还可以通过第一滑槽并根据电气元件的具体位置和相应的发热情况，灵活的调整第二散热翅片的位置，以达到局部重点散热的效果。进一步的，第一金属板开有若干第四圆形通孔，第四圆形通孔可以将通过第一矩形通孔引入的外部气流，快速的引入第二散热翅片之间。第二散热翅片的下方设有第二金属板，第二金属板的顶面开有第二滑槽，第二滑槽的内部设有第二金属滑块，第二金属滑块与垂直设置的第三散热翅片焊接连接，第二散热翅片和第三散热翅片均开有第二矩形通孔，第二矩形通孔内部设有螺栓，第二散热翅片与第三散热翅片滑动连接，第二散热翅片的位置调整可以带动第三散热翅片的位置调整，同时第三散热翅片还可以根据机柜内部的电气元件或者加装的电气元件的高度，灵活的进行散热结构垂直方向的位置调整，以便达到更佳的散热效果。第二散热翅片开有若干第一圆形通孔，第一圆形通孔内部设有金属管，机柜的侧壁开有与金属管相对应的第二圆形通孔，金属管通过第二圆形通孔与机柜的外部相连通，金属管的壁面开有若干第三圆形通孔。金属管不但可以有效的增加第二散热翅片间的有效换热面积，还可以通过第二圆形通孔和第三圆形通孔迅速的将机柜外部的气流直接引入到第二散热翅片和第三散热翅片之间。同时结合第一金属板上的第四圆形通孔和机柜顶板上的第一矩形通孔可以形成气体在机柜内部的快速流动换热，有效的增强了散热效果。进一步的，第二圆形通孔内部设有第二金属丝网，第二金属丝网结合第一金属丝网，可以有效的过滤掉外部气流中携带的灰尘，防止外部气流在流经机柜内部时造成灰尘的堆积，影响散热效果和电器元件的正常运行。

附图说明

图1是本实用新型一个具体实施方式的结构图。

图2是本实用新型一个具体实施方式中顶板的结构图。

图3是本实用新型一个具体实施方式中第二散热翅片的连接图。

图4是本实用新型一个具体实施方式中金属管的结构图。

图5是本实用新型一个具体实施方式中第一金属板的结构图。

图中：1、机柜；2、第一矩形通孔；3、第一金属丝网；4、第一散热翅片；5、第一金属板；6、第一滑槽；7、第一金属滑块；8、第二散热翅片；9、第二金属板；10、第二滑槽；11、第二金属滑块；12、第三散热翅片；13、第二矩形通孔；14、螺栓；15、第一圆形通孔；16、金属管；17、第二圆形通孔；18、第三圆形通孔；19、第四圆形通孔；20、第二金属丝网；21、顶板；22、凹槽。

具体实施方式

本实用新型中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

参照图1-5，本实用新型一个具体实施方式包括机柜1，所述机柜1的顶板21开有若干第一矩形通孔2，第一矩形通孔2内部固定有第一金属丝网3，机柜1的顶板21底面固定连接有若干垂直设置的第一散热翅片4，第一散热翅片4与第一金属板5的顶面焊接连接，第一金属板5的底面开有若干第一滑槽6，第一滑槽6内部设有若干第一金属滑块7，第一金属滑块7与垂直设置的第二散热翅片8焊接连接，第二散热翅片8的下方设有第二金属板9，第二金属板9的顶面开有第二滑槽10，第二滑槽10的内部设有第二金属滑块11，第二金属滑块11与垂直设置的第三散热翅片12焊接连接，第二散热翅片8和第三散热翅片12均开有第二矩形通孔13，第二矩形通孔13内部设有螺栓14，第二散热翅片8与第三散热翅片12滑动连接，第二散热翅片8开有若干第一圆形通孔15，第一圆形通孔15内部设有金属管16，机柜1的侧壁开有与金属管16相对应的第二圆形通孔17，金属管16通过第二圆形通孔17与机柜1的外部相连通，金属管16的壁面开有若干第三圆形通孔18。本实施例中机柜1的顶板21开有若干第一矩形通孔2，第一矩形通孔2可以将机柜1外部的气流直接引入到机柜1中进行热交换。第一矩形通孔2内部固定有第一金属丝网3，第一金属丝网3可以有效的阻止机柜1外部的灰尘和杂物进入到机柜1内部，避免对机柜1内部电气元件的正常运行产生影响。机柜1的顶板21底面固定连接有若干垂直设置的第一散热翅片4，第一散热翅片4可以有效的增大与外部气流的热交换面积，增强换热效果，达到对机柜1的整体散热。第一散热翅片4与第一金属板5的顶面焊接连接，第一金属板5的底面开有若干第一滑槽6，第一滑槽6内部设有若干第一金属滑块7，第一金属滑块7与垂直设置的第二散热翅片8焊接连接。第二散热翅片8不仅可以有效的增大热交换面积，还可以通过第一滑槽6并根据电气元件的具体位置和相应的发热情况，灵活的调整第二散热翅片8位置，以达到局部重点散热的效果。进一步的，第一金属板5开有若干第四圆形通孔19，第四圆形通孔19可以将通过第一矩形通孔2 引入的外部气流，快速的引入第二散热翅片8之间。第二散热翅片8的下方设有第二金属板9，第二金属板9的顶面开有第二滑槽10，第二滑槽10的内部设有第二金属滑块11，第二金属滑块11与垂直设置的第三散热翅片12焊接连接，第二散热翅片8和第三散热翅片12均开有第二矩形通孔13，第二矩形通孔13内部设有螺栓14，第二散热翅片8与第三散热翅片12滑动连接，第二散热翅片8的位置调整可以带动第三散热翅片12的位置调整，同时第三散热翅片12还可以根据机柜1内部的电气元件或者加装的电气元件的高度，灵活的进行散热结构在垂直方向的位置调整，以便达到更佳的散热效果。第二散热翅片8开有若干第一圆形通孔15，第一圆形通孔15内部设有金属管16，机柜1的侧壁开有与金属管16相对应的第二圆形通孔17，金属管16通过第二圆形通孔17与机柜1的外部相连通，金属管16的壁面开有若干第三圆形通孔18。金属管16不但可以有效的增加第二散热翅片8间的有效换热面积，还可以通过第二圆形通孔17和第三圆形通孔18迅速的将机柜1外部的气流直接引入到第二散热翅片8和第三散热翅片12之间。同时结合第一金属板5上的第四圆形通孔19和机柜1的顶板21上的第一矩形通孔2可以形成气体在机柜1内部的快速流动换热，有效的增强了散热效果。进一步的，第二圆形通孔17内部设有第二金属丝网20，第二金属丝网20结合第一金属丝网3，可以有效的过滤掉外部气流中携带的灰尘，防止外部气流在流经机柜1内部时造成灰尘的堆积，影响散热效果和电器元件的正常运行。

另外，本实施例中金属管16的内壁开有螺旋设置的凹槽22。螺旋设置的凹槽22不仅可以有效的增大金属管16与外部气流的有效换热面积，还可以对第二圆形通孔17引入的外部气流产生相应的导流作用，使得气流产生离心加速作用，有效的增强了气流的换热效果，同时还可以使更多的外部气流快速流入第二散热翅片8之间和第三散热翅片12之间，有效的增强了机柜1内部重点区域散热结构的散热效果。

本实施例中所述的高频直流开关电源机柜可以广泛应用在工业制造行业中，机柜可以加装PWM整流模块，滤波模块，逆变模块，变压器模块，同步整流模块和控制模块等组件，各个模块的组成和功能如下所述。

PWM整流模块，该模块由3只IGBT(1200V/600A)组成的三相PWM桥式电压型整流电路，IGBT驱动电路等组成。通过接受控制模块的IGBT触发指令，驱动电路接受指令决定IGBT的开通及关断顺序，实现将三相A/B/C，380V输入电压转换成700V的直流电，并保证直流电压精度1％。

滤波模块，该模块由8支1700V/470uF的膜式滤波电容并联构成，主要目的是消除700V直流的尖峰电压，减小纹波，另外也可减少三相380V输入电压波动对700V直流电压得影响。

逆变模块，该模块由2支IGBT(1700V/600A)组成的H型桥式逆变电路构成，该逆变模块与同步整流模块同时接受来自控制模块的触发指令，控制IGBT和MOSFET模块，从而实现逆变和整流的同步工作。逆变模块的功能是将700V直流电逆变成频率为12KHZ的高频500V交流电。

变压器模块，该模块主要功能是将500V的高频交流电降压隔离为12V(蓝宝石炉用)或35V(单晶硅炉)的高频交流电。变压器铁芯采用纳米晶材料，副边线圈及输出排采用水冷结构，提高载流量，避免发热。

同步整流模块，该模块将变压器的输出高频交流电整流成15V(蓝宝石炉)或60V(单晶硅炉)的高频直流电，采用多MOSFET管并联方式，提高过电流能力，安装在水冷散热板上，便于散热。V11和V12接受来自控制模块的控制指令，实现与逆变模块的同步工作。

控制模块，该模块由国际主流的DSP、CPLD等数字芯片、采样电路、显示电路、通讯电路、驱动电路和I/O信号电路等组成。该模块接受来自第三方设备的控制命令，通过采集输出直流电压和电流，从而控制PWM整流模块、逆变模块、同步整流模块的IGBT或MOSFET的触发脉冲，实现调节输出电压和电流，保证电流电压精度，满足蓝宝石炉和单晶硅炉的正常直流需要。该模块可采用通讯协议直接与第三方设备联系，也可通过无线方式与客户手机或电脑连接，实时发送电源的工作信息。

其中，本实用新型中使用的第一散热翅片、第二散热翅片、第三散热翅片、第一金属丝网和第二金属丝网等器件属于成熟的现有技术，在此不再详述其具体结构。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。