CN113498305A - 一种大功率水冷直流电源 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大功率水冷直流电源，属于大功率直流电源领域。所述的大功率水冷直流电源，包括电路板、水冷板和导热模块，所述电路板固定在导热模块上方，电路板上连接有变压器、大功率发热元件、热敏电阻；所述导热模块下方固定在水冷板上，导热模块内部为密闭空间，变压器设置于所述密闭空间内形成第一导热通道；所述大功率发热元件贴合在导热模块的外壁上形成第二导热通道。本发明导热模块与水冷板相连，变压器热量通过绝缘导热胶传导到导热模块，而大功率电器元件的热量是通过贴合传导到导热模块，导热模块再将热量传导至水冷板，水冷板通过内部水路水冷散热，减少噪音。

Description

一种大功率水冷直流电源

技术领域

本发明属于大功率直流电源领域，具体涉及一种大功率水冷直流电源。

背景技术

随着计算机应用于计算以及网络等的不断更新换代，随着电子行业的飞速发展，所需要直流电源的功率也在大幅度提升，功率增加的同时，大功率元件的散热问题越来越紧迫，现有电源一直沿用风冷散热，低压大功率直流电源全部采用的均为散热片配合风扇的方式进行散热，由于电源功率一直增大，使得温度一直上升，所需风扇转速也在成倍增长，风扇转速增长的同时，噪音也是越来越大，以致影响人们的正常学习生活，甚至设计思路等，降噪刻不容缓。

发明内容

本发明通过提供一种大功率水冷直流电源，以解决现有直流电源采用风扇制冷噪音大的问题。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种大功率水冷直流电源，包括电路板、水冷板和导热模块，

所述电路板连接在导热模块上方，电路板上连接有变压器、大功率发热元件、热敏电阻；

所述导热模块下方固定在水冷板上，导热模块内部为密闭空间，变压器设置于所述密闭空间内形成第一导热通道；所述大功率发热元件贴合在导热模块的外壁上形成第二导热通道。

优选地，所述导热模块包括上部和下部，所述下部形成容纳空间，变压器置于所述容纳空间；所述上部盖在所述下部上方，封闭所述容纳空间。

优选地，所述导热模块中容纳空间的内腔灌满绝缘导热胶，所述变压器的热量通过绝缘导热胶传至导热模块。

优选地，所述大功率发热元件通过绝缘导热胶贴合在导热模块的外壁上。

优选地，所述导热模块采用螺丝或焊接方式与水冷板相连。

优选地，所述热敏电阻贴合在水冷板上。

优选地，所述电路板还连接有整流器功率管，整流器功率管通过绝缘导热胶与导热模块连接，形成第三导热通道。

优选地，还包括壳体，所述电路板、水冷板和导热模块设于壳体内。

优选地，所述水冷板上设有进水口和出水口，内部设有水路通道，所述进水口和出水口与水冷散热系统连接。

本发明的有益效果是：

1.本发明导热模块与水冷板相连，变压器热量通过绝缘导热胶传导到导热模块，而大功率电器元件的热量是通过贴合传导到导热模块，导热模块再将热量传导至水冷板，水冷板通过内部水路水冷散热。

2.本申请水冷板中热水的热量通过出水口进行导出，该热量可以冬天取暖；对于集中式电源，可以采用循环冷却塔，或者地源热泵技术集中冷却，实现节能环保的效果。

附图说明

图1是壳体内部的结构示意图。

图2是导热模块的结构示意图。

图3本发明的外部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参见图1至图3，一种大功率水冷直流电源，还包括壳体10、电路板20、水冷板30和导热模块40，所述电路板20、水冷板30和导热模块40设于壳体10内。所述壳体上设有220V电源插座孔。

所述电路板20连接在导热模块40上方，电路板20上连接有变压器21、大功率发热元件22、热敏电阻23以及其他必要的电子元器件；电路板20通过粘合或者螺丝等固定连接件的方式固定在导热模块40上方。所述热敏电阻贴合在水冷板上，将水冷板温度传回电路板20电路中心处理器，根据返回的温度数据进行处理。热敏电阻的用途是电源监测水冷板的散热温度，防止超温，起到预警的作用，如果超温，就可以进一步采取比如报警、断电停止工作等措施。本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于内部结构和方法的改进。

所述导热模块40下方固定在水冷板30上，导热模块40内部为密闭空间，所述导热模块40由铝板或其他具有相似功能的材料制成，导热模块和密闭空间的形状可以呈矩形、圆形或其他形状，可以根据实际需要而设定，在此不做限制，导热模块的数量根据变压器的数量而定，可以为多个，本申请中变压器包含两个高压变压器和两个低压变压器，高压变压器为220V交流电压，低压区变压器为直流12V电压。导热模块必须要和带有高压电的变压器完全绝缘，才可以保证安全，否则电会通过导热模块将电传到水冷散热系统，因此导热模块40中容纳空间的内壁上设置有绝缘导热胶层；另外，由于变压器表面是不规则的形状，必须由具有流动性状态的导热硅胶来填充不规则区域，这样可以有效的将热量传导给导热模块。本实施例中导热模块和变压器的数量为四个，每个导热模块40内设置一个变压器21。此外，水冷板上的布局根据电路板的结构来设置。

变压器21设置于所述密闭空间内形成第一导热通道；所述大功率发热元件22贴合在导热模块40的外壁上形成第二导热通道。本发明通过设置上述两个导热通道，将变压器、大功率发热元件所产生的热量尽数传导至水冷板30上，通过水冷板30内的水路通道将热水导出。热敏电阻将水冷板温度传回电路板中心处理器，处理器根据返回的温度数据进行处理。

在另一种优选地实施例中，所述导热模块40包括上部41和下部42，所述下部42形成容纳空间，变压器21置于所述容纳空间，所述容纳空间为矩形、圆形、多边形或其他形状；所述上部41盖在所述下部42上方，封闭所述容纳空间。以上所述的上部盖在下部上方形成封闭的容纳空间，可以避免容纳空间内的变压器散发出来的热量向上走，进入电路板导致电路板温度过高。

进一步地，所述导热模块40中容纳空间的内腔灌满绝缘导热胶43，所述变压器21的热量通过绝缘导热胶43传至导热模块40。将变压器21置于导热模块40内部密闭空间，用绝缘导热胶43与导热模块40相连，使得变压器21所散热量尽数传导到导热模块40，再由导热模块40传导到水冷板30进行散热。

进一步地，所述大功率发热元件22通过绝缘导热胶贴合在导热模块40的外壁上。所述绝缘导热胶也可以用其他具有相同功能的绝缘导热材料代替。用绝缘导热胶密闭大功率发热元件与导热模块之间的贴合面以免表面粗糙度影响贴合面积，以致影响热量传导，使大功率发热元件散发的热量传导到导热模块，再通过导热模块传导到水冷板进行散热。

以上所述的大功率发热元件是直接帖到导热模块上，因为大功率发热元件的表面不是绝对的平的，所以需要有绝缘导热胶将凹凸不同的表面进行填充，以达到更好的传热效果。另外，由于水冷方式，导热模块与水冷板、水冷系统是直接连接的，所以也需要用具有高绝缘性的导热材料在两者之间做为绝缘和传热的媒介。

进一步地，所述导热模块40通过螺丝或者一体焊接的方式与水冷板30相连。导热模块的各个角有螺丝安装孔，将导热模块固定到水冷板上，导热模块内的绝缘导热胶可提高导热模块的导热性能。

进一步地，如图1所示，所述电路板还连接有整流器功率管50，所述水冷板上设有整流器功率管容纳区，整流器功率管通过绝缘导热胶与导热模块连接，形成第三导热通道。整流器功率管将热量传导至导热模块，通过导热模块来将热量传递给水冷板进行散热。

优选地，所述水冷板30上设有进水口31和出水口32，内部设有水路通道，所述进水口31和出水口32与水冷散热系统连接。水冷板中热水的热量通过出水口进行导出，该热量可以冬天取暖；对于集中式电源，可以采用循环冷却塔，或者地源热泵技术集中冷却，实现节能环保的效果。

本申请将电路板上所有的发热点，均通过传热性能好的金属导热模块，传递给水冷板进行散热。由于水冷板不能做的形状太复杂，通过设置导热模块来做为中介，导热模块与发热器件之间，通过采用绝缘导热胶达到传热和绝缘的目的。

本发明的有益效果是：

1.本发明导热模块与水冷板相连，变压器热量通过绝缘导热胶传导到导热模块，而大功率电器元件的热量是通过贴合传导到导热模块，导热模块再将热量传导至水冷板，水冷板通过内部水路水冷散热。

2.本申请水冷板中热水的热量通过出水口进行导出，该热量可以冬天取暖；对于集中式电源，可以采用循环冷却塔，或者地源热泵技术集中冷却，实现节能环保的效果。

3.本申请用水冷代替风冷给电源散热，改善周边环境，减少噪音。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种大功率水冷直流电源，其特征在于，包括电路板、水冷板和导热模块，

所述电路板固定在导热模块上方，电路板上连接有变压器、大功率发热元件、热敏电阻；

所述导热模块下方固定在水冷板上，导热模块内部为密闭空间，变压器设置于所述密闭空间内形成第一导热通道；所述大功率发热元件贴合在导热模块的外壁上形成第二导热通道。

2.根据权利要求1所述的大功率水冷直流电源，其特征在于，所述导热模块包括上部和下部，所述下部形成容纳空间，变压器置于所述容纳空间；所述上部盖在所述下部上方，封闭所述容纳空间。

3.根据权利要求2所述的大功率水冷直流电源，其特征在于，所述导热模块中容纳空间的内腔灌满绝缘导热胶，所述变压器的热量通过绝缘导热胶传至导热模块。

4.根据权利要求1所述的大功率水冷直流电源，其特征在于，所述大功率发热元件通过绝缘导热胶贴合在导热模块的外壁上。

5.根据权利要求4所述的大功率水冷直流电源，其特征在于，所述导热模块采用螺丝或焊接方式与水冷板相连。

6.根据权利要求1-5任一项所述的大功率水冷直流电源，其特征在于，所述热敏电阻贴合在水冷板上。

7.根据权利要求6所述的大功率水冷直流电源，其特征在于，所述电路板还连接有整流器功率管，整流器功率管通过绝缘导热胶与导热模块连接，形成第三导热通道。

8.根据权利要求7所述的大功率水冷直流电源，其特征在于，还包括壳体，所述电路板、水冷板和导热模块设于壳体内。

9.根据权利要求8所述的大功率水冷直流电源，其特征在于，所述水冷板上设有进水口和出水口，所述进水口和出水口与水冷散热系统连接。

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