一种紧凑型水冷的高频开关电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种紧凑型水冷的高频开关电源，包括进线端子、控制端子、多个电路模块、单块水冷散热排、1号变压器及二次侧整流电路一体化模块、2号变压器及二次侧整流电路一体化模块、双输入单输出二次电感、正输出铜排、负输出铜排、输出滤波电容板和电流传感器，所述1号变压器及二次侧整流电路一体化模块和所述2号变压器及二次侧整流电路一体化模块分别设置于所述单块水冷散热排的两侧，所述1号变压器及二次侧整流电路一体化模块和所述2号变压器及二次侧整流电路一体化模块的输出端分别与所述双输入单输出二次电感的两个输出端相连接。本实用新型具有高频大电流的引线短，发热量小，热量容易传导，同时电源结构紧凑、体积小、机器损耗小的优势。
【专利说明】
一种紧凑型水冷的高频开关电源
【技术领域】
[0001]本实用新型属于高频开关电源【技术领域】，具体地说，涉及中、大功率高频开关电源。
【背景技术】
[0002]大、中功率开关电源在工业领域有着非常广泛的应用，大、中功率开关电源往往采用水冷的冷却方式，存在结构复杂、体积大、损耗大，机内水接头多的缺陷，而且运行时间一长，漏水、渗水事故频繁发生，较易出现故障。
实用新型内容
[0003]为了解决上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种紧凑型水冷的高频开关电源，通过进线端子、控制端子均采用航空插头，高频开关电源的变压器及二次侧整流电路采用堆叠紧密结合，且这个模组分成两个，分别装在水冷排的两侧，这两个模组的输出分别接到双输入单输出二次电感的两个输出端，将整流桥、功率管等功率器件、发热元件装在水冷排上的结构设计，来克服现有技术中的缺陷。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种紧凑型水冷的高频开关电源，所述高频开关电源包括进线端子、控制端子、第一电路模块、第二电路模块、第三电路模块、第四电路模块、单块水冷散热排、I号变压器及二次侧整流电路一体化模块、2号变压器及二次侧整流电路一体化模块、双输入单输出二次电感、正输出铜排、负输出铜排、输出滤波电容板和电流传感器，其中，所述高频开关电源的电源进线与所述进线端子相连接，并通过所述进线端子与所述第二电路模块电连接，所述高频开关电源的外部控制信号与所述控制端子相连接，并通过所述控制端子与所述第四电路模块电连接；所述I号变压器及二次侧整流电路一体化模块和所述2号变压器及二次侧整流电路一体化模块分别设置于所述单块水冷散热排的两侧，并分别与所述单块水冷散热排电连接；所述I号变压器及二次侧整流电路一体化模块和所述2号变压器及二次侧整流电路一体化模块均设置有两个输入端和两个输出端，所述I号变压器及二次侧整流电路一体化模块的输入端与所述第三电路模块相连接，所述2号变压器及二次侧整流电路一体化模块的输入端与所述第三电路模块相连接；所述第一电路模块与所述第三电路模块相连接；所述I号变压器及二次侧整流电路一体化模块的一个输出端和所述2号变压器及二次侧整流电路一体化模块的一个输出端分别与所述双输入单输出二次电感的两个输入端相连接，所述双输入单输出二次电感的输出端与所述正输出铜排的前端相连接；所述I号变压器及二次侧整流电路一体化模块的另一个输出端与所述2号变压器及二次侧整流电路一体化模块的另一个输出端相并联，并连接于所述负输出铜排的前端；所述输出滤波电容板的正极和负极分别安装于所述正输出铜排和所述负输出铜排上，所述正输出铜排穿设于所述电流传感器。
[0005]作为对本实用新型所述的高频开关电源的进一步说明，优选地，所述进线端子和所述控制端子均采用航空插头。
[0006]作为对本实用新型所述的高频开关电源的进一步说明，优选地，所述单块水冷散热排由铝或铜制成。
[0007]作为对本实用新型所述的高频开关电源的进一步说明，优选地，所述单块水冷散热排设置有通水孔，所述通水孔为双通孔，所述双通孔的尾部贯通。
[0008]作为对本实用新型所述的高频开关电源的进一步说明，优选地，所述I号变压器及二次侧整流电路一体化模块与所述2号变压器及二次侧整流电路一体化模块为两个相同的模块，所述I号变压器及二次侧整流电路的一体化模块与所述2号变压器及二次侧整流电路的一体化模块均设置有两个输入端和两个输出端，所述I号变压器及二次侧整流电路一体化模块的输入端和所述2号变压器及二次侧整流电路一体化模块的输入端相串联，所述I号变压器及二次侧整流电路一体化模块的输出端和所述2号变压器及二次侧整流电路一体化模块的输出端相并联。
[0009]作为对本实用新型所述的高频开关电源的进一步说明，优选地，所述I号变压器和2号变压器分别与各自对应的二次侧整流电路通过堆叠方式相结合。
[0010]作为对本实用新型所述的高频开关电源的进一步说明，优选地，所述双输入单输出二次电感设置有铁芯，所述铁芯为由两个C型铁芯组成的O型铁芯，所述双输入单输出二次电感设置有两个输入端，所述两个输入端为一 C型铜板，所述C型铜板的两边为所述两个输入端的接头，所述两个输入端的一个输入端与所述I号变压器及二次侧整流电路一体化模块的一个输出端相连接，所述两个输入端的另一个输入端与所述2号变压器及二次侧整流电路一体化模块的输出端相连接；所述O型铁芯的中心孔中垂直地设置有一铜柱，在所述C型铜板的中心处设置有固定孔，以将所述C型铜板固定于所述铜柱上，所述铜柱的另一端固定于所述正输出铜排的前端。
[0011]作为对本实用新型所述的高频开关电源的进一步说明，优选地，所述铜柱的直径尺寸与所述O型铁芯的中心孔的直径尺寸相匹配。
[0012]作为对本实用新型所述的高频开关电源的进一步说明，优选地，所述输出滤波电容板的两端设置有正极和负极，所述正极和负极分别直接安装于所述正输出铜排的中部和所述负输出铜排的中部。
[0013]由此可见，本实用新型的紧凑型水冷的高频开关电源的结构紧凑，具有高频大电流的引线短，发热量小，热量容易传导出去的优势，又由于只有一块水冷排，所以电源内部没有水管接头，避免了漏水、渗水事故，大大降低了故障率，电源的结构紧凑、简单、体积小、机器损耗小。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的高频开关电源的分解结构示意图；
[0015]图2为本实用新型的高频开关电源的组合结构示意图。
[0016]附图标记说明如下:
[0017]进线端子1、控制端子2、单块水冷散热排3、输出滤波电容板4、1号变压器及二次侧整流电路一体化模块5、负输出铜排6、第一电路模块7A、第二电路模块7B、第三电路模块7C、第四电路模块7D、2号变压器及二次侧整流电路一体化模块8、双输入单输出二次电感9、电流传感器10、正输出铜排11、进水口 21、出水口 22。
【具体实施方式】
[0018]为了使审查员能够进一步了解本实用新型的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，并非限定本实用新型。
[0019]首先，请参考图1，图1为本实用新型的高频开关电源的分解结构示意图。如图1所示，本实用新型提供的紧凑型水冷的高频开关电源包括进线端子1、控制端子2、第一电路模块7A、第二电路模块7B、第三电路模块7C、第四电路模块7D、单块水冷散热排3、I号变压器及二次侧整流电路一体化模块5、2号变压器及二次侧整流电路一体化模块8、双输入单输出二次电感9、正输出铜排11、负输出铜排6、输出滤波电容板4和电流传感器10，其中，高频开关电源的电源进线与进线端子I相连接，并通过进线端子I与第二电路模块7B电连接，所述高频开关电源的外部控制信号与控制端子2相连接，并通过控制端子2与第四电路模块7D电连接。
[0020]I号变压器及二次侧整流电路一体化模块5和2号变压器及二次侧整流电路一体化模块8分别设置于单块水冷散热排3的两侧，并分别与单块水冷散热排3电连接。
[0021]在本实用新型中，I号变压器及二次侧整流电路一体化模块5和2号变压器及二次侧整流电路一体化模块8为两个相同的模块，I号变压器及二次侧整流电路一体化模块5与2号变压器及二次侧整流电路一体化模块8均设置有两个输入端和两个输出端，I号变压器及二次侧整流电路一体化模块5的输入端和2号变压器及二次侧整流电路一体化模块8的输入端相串联，同时I号变压器及二次侧整流电路一体化模块5的输出端和2号变压器及二次侧整流电路一体化模块8的输出端相并联。其中，I号变压器及二次侧整流电路一体化模块5的输入端与第三电路模块7C相连接，2号变压器及二次侧整流电路一体化模块8的输入端与第三电路模块7C相连接，第一电路模块7A与第三电路模块7C相连接，从而将电路模块生成的高频PWM脉冲波分别接到的I号变压器及二次侧整流电路一体化模块5和2号变压器及二次侧整流电路一体化模块8的两个输入端。此外，I号变压器及二次侧整流电路一体化模块5的一个输出端与双输入单输出二次电感9的一个输入端相连,而2号变压器及二次侧整流电路一体化模块8的输出端与双输入单输出二次电感9的另一个输入端相连接，而I号变压器及二次侧整流电路一体化模块5另一个输出端和2号变压器及二次侧整流电路一体化模块8的另一个输出端则并联到一起，然后再一起接到负输出铜排6的前端。进一步地，双输入单输出二次电感9的输出端与正输出铜排11的前端相连接，输出滤波电容板4的正极和负极则分别直接安装在正输出铜排11的中部和负输出铜排6的中部，正输出铜排11则穿设于电流传感器10。
[0022]在本实用新型中，进线端子I和控制端子2均采用空间小同时密封性好的航空插头。
[0023]此外，单块水冷散热排8由铝或铜制成，其结构为板式，单块水冷散热排8设置有通水孔，通水孔采用双通孔，双通孔的尾部贯通，构成一进一出。整流桥、功率管等功率器件、发热元件都装在单块水冷散热排8上，各块PCB等其他电路模块均围绕单块水冷散热排8安装。由于本实用新型只有一块单块水冷散热排8，因此电源内部没有水管接头，避免了漏水、渗水事故，电源外部只有一个进水口 21，一个出水口 22 (如图2所示)。
[0024]在本实用新型提供的高频开关电源中，I号变压器及二次侧整流电路一体化模块5与2号变压器及二次侧整流电路一体化模块8为两个相同的模块，并且I号变压器和2号变压器分别与各自对应的二次侧整流电路采用堆叠的方式紧密结合，使得通过高频大电流的线路引线短，引线与大面积的引出铜板相连，发热量小，热量容易传导出去，利用这样的结构大大缩小了电源的体积。
[0025]另外，双输入单输出二次电感9设置有铁芯，该铁芯为由两个C型铁芯组成的O型铁芯，双输入单输出二次电感9的两个输入端为由铜板折弯而成的C型铜板，C型铜板的两边为两个输入端的接头，这两个输入端中的一个输入端与I号变压器及二次侧整流电路一体化模块5的一个输出端相连,而另一个输入端则与2号变压器及二次侧整流电路一体化模块8的输出端相连。在O型铁芯的中心孔中垂直地设置有一铜柱，在C型铜板的中心处设置有固定孔，从而能够将C型铜板固定在与O型铁芯的中心孔的尺寸相配的铜柱上，而铜柱的另一头固定于正输出铜排11的前端。由此可见，双输入单输出二次电感9的C型铜板输入端的设计与正输出铜排11 一起作用，从而将O型铁芯的两臂包围，有效减少漏磁。
[0026]此外，本实用新型的正输出铜排11和负输出铜排6均采用绝缘处理分别安装在单块水冷散热排3的两侧，从而有利于散热，并使得结构更加紧凑，电流传感器10套在正输出铜排11上并嵌进单块水冷散热排3中，减少了占用面积。
[0027]进一步地,在本实用新型中,输出滤波电容板4的两端设置有正极和负极,正极和负极可以分别直接安装在正输出铜排11的中部和负输出铜排6的中部，从而具有电容的正负极弓I线短，滤波效果好的特点。
[0028]由此可见，本实用新型的紧凑型水冷的高频开关电源的结构紧凑，具有高频大电流的引线短，发热量小，热量容易传导出去的优势，又由于只有一块水冷排，所以电源内部没有水管接头，避免了漏水、渗水事故，大大降低了故障率，电源的结构紧凑、简单、体积小、机器损耗小。
[0029]需要声明的是，上述实用新型内容及【具体实施方式】意在证明本实用新型所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本实用新型保护范围的限定。本领域技术人员在本实用新型的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本实用新型的保护范围以所附权利要求书为准。
【权利要求】
1.一种紧凑型水冷的高频开关电源，所述高频开关电源包括进线端子(I)、控制端子(2)、第一电路模块(7A)、第二电路模块(7B)、第三电路模块(7C)、第四电路模块(7D)、单块水冷散热排(3)、I号变压器及二次侧整流电路一体化模块(5)、2号变压器及二次侧整流电路一体化模块(8)、双输入单输出二次电感(9)、正输出铜排(11)、负输出铜排￠)、输出滤波电容板⑷和电流传感器(10)，其特征在于: 所述高频开关电源的电源进线与进线端子(I)相连接，并通过进线端子(I)与第二电路模块(7B)电连接，所述高频开关电源的外部控制信号与控制端子(2)相连接，并通过控制端子⑵与第四电路模块(7D)电连接； I号变压器及二次侧整流电路一体化模块(5)和2号变压器及二次侧整流电路一体化模块(8)分别设置于单块水冷散热排(3)的两侧，并分别与单块水冷散热排(3)电连接； I号变压器及二次侧整流电路一体化模块(5)和2号变压器及二次侧整流电路一体化模块(8)均设置有两个输入端和两个输出端，I号变压器及二次侧整流电路一体化模块(5)的输入端与第三电路模块(7C)相连接，2号变压器及二次侧整流电路一体化模块(8)的输入端与第三电路模块(7C)相连接； 第一电路模块(7A)与第三电路模块(7C)相连接； I号变压器及二次侧整流电路一体化模块(5)的一个输出端和2号变压器及二次侧整流电路一体化模块(8)的一个输出端分别与双输入单输出二次电感(9)的两个输入端相连接，双输入单输出二次电感(9)的输出端与正输出铜排(11)的前端相连接；1号变压器及二次侧整流电路一体化模块(5)的另一个输出端与2号变压器及二次侧整流电路一体化模块(8)的另一个输出端相并联，并连接于负输出铜排(6)的前端； 输出滤波电容板(4)的正极和负极分别安装于正输出铜排(11)和负输出铜排(6)上，正输出铜排(11)穿设于电流传感器(10)。
2.根据权利要求1所述的高频开关电源，其特征在于:所述进线端子(I)和控制端子(2)均采用航空插头。
3.根据权利要求1所述的高频开关电源，其特征在于:所述单块水冷散热排(8)由铝或铜制成。
4.根据权利要求3所述的高频开关电源，其特征在于:单块水冷散热排(8)设置有通水孔，所述通水孔为双通孔，所述双通孔的尾部贯通。
5.根据权利要求1所述的高频开关电源，其特征在于:所述I号变压器及二次侧整流电路一体化模块(5)与2号变压器及二次侧整流电路一体化模块(8)为两个相同的模块，所述I号变压器及二次侧整流电路的一体化模块(5)与2号变压器及二次侧整流电路的一体化模块(8)均设置有两个输入端和两个输出端，所述I号变压器及二次侧整流电路一体化模块(5)的输入端和所述2号变压器及二次侧整流电路一体化模块(8)的输入端相串联，所述I号变压器及二次侧整流电路一体化模块(5)的输出端和所述2号变压器及二次侧整流电路一体化模块(8)的输出端相并联。
6.根据权利要求5所述的高频开关电源，其特征在于:所述I号变压器和2号变压器分别与各自对应的二次侧整流电路通过堆叠方式相结合。
7.根据权利要求5所述高频开关电源，其特征在于:所述双输入单输出二次电感(9)设置有铁芯，所述铁芯为由两个C型铁芯组成的O型铁芯，所述双输入单输出二次电感(9)设置有两个输入端，所述两个输入端为一 C型铜板，所述C型铜板的两边为两个输入端的接头，所述两个输入端的一个输入端与I号变压器及二次侧整流电路一体化模块(5)的一个输出端相连接，所述两个输入端的另一个输入端与2号变压器及二次侧整流电路一体化模块(8)的输出端相连接；所述O型铁芯的中心孔中垂直地设置有一铜柱，在所述C型铜板的中心处设置有固定孔，以将所述C型铜板固定于所述铜柱上，所述铜柱的另一端固定于正输出铜排(11)的前端。
8.根据权利要求7所述的高频开关电源，其特征在于:所述铜柱的直径尺寸与所述O型铁芯的中心孔的直径尺寸相匹配。
9.根据权利要求1所述的高频开关电源，其特征在于:输出滤波电容板(4)的两端设置有正极和负极，所述正极和负极分别直接安装于正输出铜排(11)的中部和负输出铜排(6)的中部。
【文档编号】H05K7/20GK204068653SQ201420418505
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】周勇, 黄瑞炉, 丁少云, 刘鸿鹄, 黎兴炼 申请人:九江历源整流设备有限公司