一种风冷模块电源的制作方法

1.本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及一种风冷模块电源。


背景技术：

2.现有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场所。现有高频开关电源存在体积大，空间利用率低的不足；此外，电源中的功率器件例如整流模块、igbt、变压器等发热量较大，现有技术中多采用水冷散热，然而，部分工业现场无水冷系统，难以采用水冷方式对电源散热。
3.为了应对这种需求，出现了一种风冷式高频电源，然而随着高频开关电源朝小体积、高功率密度趋势发展，现有的风冷式高频电源结构中内部器件种类繁多、安装复杂，且散热效果不佳，亟需提供一种结构紧凑、便于安装、散热效果好的风冷式高频电源。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术中风冷式高频电源结构中内部器件种类繁多、安装复杂，且散热效果不佳的问题，提供一种风冷模块电源。
5.为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：
6.一种风冷模块电源，包括箱体(1)、风机(2)、输入整流与逆变单元(3)、输入滤波单元(4)、变压器(5)、输出整流单元(6)、输出滤波单元(7)、第一散热器(8)、第二散热器(9)和控制单元(10)，从箱体前侧壁往箱体后侧壁的方向依次设置所述第一散热器(8)、所述变压器(5)、所述第二散热器(9)和所述输出滤波单元(7)；
7.所述输入整流与逆变单元(3)设置于第一散热器(8)的顶部平整面上，所述输出整流单元(6)设置于第二散热器(9)的顶部平整面上；第一散热器(8)的齿状面和第二散热器(9)的齿状面分别与箱体(1)底部相对设置并且形成风道；所述风机(2)作用于所述风道；
8.所述输入滤波单元(4)设置于所述变压器(5)的一侧，所述控制单元(10)设置于所述输入整流与逆变单元(3)上部。
9.优选的，还包括emi滤波器(11)和辅助开关电源(12)，所述emi滤波器(11)和辅助开关电源(12)均设置于箱体内部后侧壁处。
10.优选的，所述emi滤波器(11)安装于所述辅助开关电源(12)的上部空间。
11.优选的，所述输入滤波单元(4)包括依次连接的输入电抗器、充电电阻、直流接触器和电容板。
12.优选的，所述输出滤波单元(7)包括依次连接的输出电抗器、假负载和输出电容板。
13.优选的，所述风冷模块电源还包括输入航插和输出航插，所述输入航插和所述输出航插设置于箱体后侧壁处。
14.优选的，所述箱体前侧壁具设置有用于安装显示屏的封板，所述封板上开设有通风孔。
15.优选的，所述风冷模块电源还包括显示屏13，所述显示屏安装于箱体前端所述封板的右上角。
16.优选的，风机与第一散热排之间的空隙、以及第一散热排与第二齿形散热排之间的空隙，均采用钣金件进行密封连接。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
18.1、本实用新型的一种风冷式模块电源，通过使输入整流与逆变单元的热量传递至第一散热器，输出整流单元的热量传递至第二散热器；变压器的热量及输出滤波单元的热量经风机的强迫风排出，所述风机对散热排吹风散热，其中封闭式风道以及在机箱前侧壁处封板的通风孔，对提高散热性能、实现功率器件(整流模块、igbt、变压器、输出滤波单元等)的有效散热冷却起到重要作用，另一方面，将变压器及输出滤波单元等功率器件直接置于风道路径上，利用风机直接对齿状进行散热，有助于有效解决功率器件的发热问题。
19.2、本实用新型将第一散热器、变压器、第二散热器和输出滤波单元紧挨箱体左侧壁依次设置，输入整流与逆变单元设置于第一散热器上，控制单元置于整流与逆变单元上部空间；输入滤波单元与emi滤波器、辅助开关电源均安装于箱体内部电源输入一侧(箱体的右侧壁为电源输入一侧)，emi滤波器置于辅助开关电源上部空间；输出滤波单元位于第二散热器与箱体后侧壁之间，整体呈现右侧电源输入、左侧电压处理、后侧电压输出的分布，布局合理，便于安装。
20.3、将emi滤波器置于辅助开关电源上部空间，有效节省了安装空间。
附图说明
21.图1为一种风冷式模块电源在第一视角下的结构示意图。
22.图2为一种风冷式模块电源去除控制单元后在第二视角下的结构示意图。
23.图3为一种风冷式模块电源的俯视结构示意图。
24.图4为一种风冷式模块电源去除控制单元后的俯视结构示意图。
25.图5为一种风冷式模块电源的风道组成示意图。
26.附图标记：1-箱体，2-风机，3-输入整流与逆变单元，4-输入滤波单元，5-变压器，6-输出整流单元，7-输出滤波单元，8-第一散热器，9-第二散热器，10-控制单元，11-emi滤波器，12-辅助开关电源，13-显示屏。
具体实施方式
27.下面结合试验例及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。
28.实施例1
29.一种风冷式模块电源，如图1所示，包括箱体1、风机2、输入整流与逆变单元3、输入滤波单元4(即母线直流滤波单元)、变压器5、输出整流单元6、输出滤波单元7、设置在所述箱体内的第一散热器8、第二散热器9、控制单元10、emi滤波器11、辅助开关电源12、显示屏13、输入航插和输出航插(图中未示出)。
30.所述风机2置于箱体1前(箱体内安装有所述风机的侧壁是前侧壁，与前侧壁相邻
的两个侧壁分别为左右侧壁)；从箱体1前侧壁往箱体后侧壁的方向紧挨箱体左侧壁依次设置所述第一散热器8、所述变压器5、所述第二散热器9和所述输出滤波单元7；
31.第一散热器8和第二散热器9均为顶面具有平整面和底面具有齿状面的散热排，其中第一散热器8的齿状面与第二散热器9的齿状面均与箱体底部平行设置、并形成风道(如图5所示)；
32.所述输入整流与逆变单元设置于第一散热器8的平整面上；所述控制单元置于输入整流与逆变单元上；
33.所述输出整流单元设置于第二散热器9的平整面上；
34.所述输出滤波单元位于第二散热器9与箱体后侧壁之间；
35.所述输入滤波单元4与emi滤波器11、辅助开关电源12均安装于箱体内部电源输入一侧(箱体的右侧壁为电源输入一侧)，且emi滤波器11安装于所述辅助开关电源12的上部空间；在另一个实施例中，将输入滤波单元4设置于所述变压器5的一侧，所述emi滤波器11和辅助开关电源12均设置于箱体内部后侧壁处，且emi滤波器11安装于所述辅助开关电源12的上部空间；
36.所述输入航插及输出航插位于箱体尾部，即箱体后侧壁处；
37.所述箱体前侧壁具设置有用于安装显示屏的封板，所述封板上开设有通风孔；
38.优选的，可将所述风机与第一齿形散热排之间及第一齿形散热排与第二齿形散热排之间的空隙均采用钣金件进行连接密封，以形成良好风道。
39.本实用新型将风机置于所形成风道的一端，用于对第一散热器8、第二散热器9、变压器5及输出滤波单元7进行散热。
40.优选的，本实用新型的风冷模块电源还包括显示屏13，所述显示屏安装于箱体前端所述封板的右上角。
41.所述输入滤波单元4包括输入电抗器、充电电阻、直流接触器、电容板；
42.所述输出滤波单元包括输出电抗器、假负载及输出电容板；
43.所述变压器、输出整流单元、输出电抗器分为两组，每组对应一个变压器、二只二极管及一个滤波电抗器，并最终汇流到同一输出排上；所述输入整流与逆变单元集成于同一块电路板上。
44.本实用新型的一种风冷式模块电源，输入整流与逆变单元的热量传递至第一散热器，输出整流单元的热量传递至第二散热器；变压器的热量及输出滤波单元的热量经风机的强迫风排出，所述风机对散热排吹风散热，其中封闭式风道以及在机箱前侧壁处封板的通风孔，对提高散热性能、实现功率器件(整流模块、igbt、变压器、输出滤波单元等)的有效散热冷却起到重要作用，另一方面，将变压器及输出滤波单元等功率器件直接置于风道路径上，利用风机直接对齿状进行散热，有助于有效解决功率器件的发热问题；
45.本实用新型将第一散热器、变压器、第二散热器和输出滤波单元紧挨箱体左侧壁依次设置，输入整流与逆变单元设置于第一散热器上，控制单元置于整流与逆变单元上部空间；输入滤波单元与emi滤波器、辅助开关电源均安装于箱体内部电源输入一侧(箱体的右侧壁为电源输入一侧)，emi滤波器置于辅助开关电源上部空间；输出滤波单元位于第二散热器与箱体后侧壁之间，整体呈现右侧电源输入、左侧电压处理、后侧电压输出的分布，布局合理，便于安装；
46.将emi滤波器置于辅助开关电源上部空间，有效节省了安装空间。
47.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种风冷模块电源，包括箱体(1)、风机(2)、输入整流与逆变单元(3)、输入滤波单元(4)、变压器(5)、输出整流单元(6)、输出滤波单元(7)、第一散热器(8)、第二散热器(9)和控制单元(10)，其特征在于，从箱体前侧壁往箱体后侧壁的方向依次设置所述第一散热器(8)、所述变压器(5)、所述第二散热器(9)和所述输出滤波单元(7)；所述输入整流与逆变单元(3)设置于第一散热器(8)的顶部平整面上，所述输出整流单元(6)设置于第二散热器(9)的顶部平整面上；第一散热器(8)的齿状面和第二散热器(9)的齿状面分别与箱体(1)底部相对设置并且形成风道；所述风机(2)作用于所述风道；所述输入滤波单元(4)设置于所述变压器(5)的一侧，所述控制单元(10)设置于所述输入整流与逆变单元(3)上部。2.如权利要求1所述的一种风冷模块电源，其特征在于，还包括emi滤波器(11)和辅助开关电源(12)，所述emi滤波器(11)和辅助开关电源(12)均设置于箱体内部后侧壁处。3.如权利要求2所述的一种风冷模块电源，其特征在于，所述emi滤波器(11)安装于所述辅助开关电源(12)的上部空间。4.如权利要求3所述的一种风冷模块电源，其特征在于，所述输入滤波单元(4)包括依次连接的输入电抗器、充电电阻、直流接触器和电容板。5.如权利要求3所述的一种风冷模块电源，其特征在于，所述输出滤波单元(7)包括依次连接的输出电抗器、假负载和输出电容板。6.如权利要求3所述的一种风冷模块电源，其特征在于，所述风冷模块电源还包括输入航插和输出航插，所述输入航插和所述输出航插设置于箱体后侧壁处。7.如权利要求1～6任一项所述的一种风冷模块电源，其特征在于，所述箱体前侧壁具设置有用于安装显示屏的封板，所述封板上开设有通风孔。8.如权利要求7所述的一种风冷模块电源，其特征在于，所述风冷模块电源还包括显示屏(13)，所述显示屏安装于箱体前端所述封板的右上角。9.如权利要求8所述的一种风冷模块电源，其特征在于，风机与第一散热排之间的空隙、以及第一散热排与第二齿形散热排之间的空隙，均采用钣金件进行密封连接。

技术总结
本实用新型涉及电源领域，具体涉及一种风冷模块电源，包括箱体、风机、输入整流与逆变单元、输入滤波单元、变压器、输出整流单元、输出滤波单元、第一散热器、第二散热器和控制单元，从箱体前侧壁往箱体后侧壁的方向依次设置第一散热器、变压器、第二散热器和输出滤波单元；输入整流与逆变单元设置于第一散热器的顶部平整面上，输出整流单元设置于第二散热器的顶部平整面上；第一散热器的齿状面和第二散热器的齿状面分别与箱体底部相对设置并且形成风道；风机作用于风道；输入滤波单元设置于所述变压器的一侧，控制单元设置于所述输入整流与逆变单元上部。本实用新型的风冷模块电源结构紧凑、便于安装、散热效果好。散热效果好。散热效果好。


技术研发人员：侯天棋 周文全 王彦丽 赵瀛江
受保护的技术使用者：四川英杰电气股份有限公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/4/15