CN203722095U - 一种开关电源设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种开关电源设备，其解决了现有大功率高频开关电源柜并联数量多、体积大、散热性能差、运行稳定性差、可靠性差、寿命短的技术问题，其包括壳体，壳体上设有正极输出端子和负极输出端子，壳体内设有整流模块、IGBT逆变模块、高频变压器、快恢复二极管和高频电抗器，IGBT逆变模块设于整流模块和高频变压器之间，快恢复二极管与高频变压器连接，正极输出端子与快恢复二极管连接，负极输出端子通过高频电抗器与高频变压器的中性点连接，壳体底部并排设有第一水冷式散热器和第二水冷式散热器，整流模块设于第一水冷式散热器上，IGBT逆变模块设于第二水冷式散热器上，快恢复二极管设于第一水冷式散热器上和所述第二水冷式散热器上。本实用新型广泛应用于开关电源设备。

Description

一种开关电源设备

技术领域

本实用新型涉及一种电源装置，特别是涉及一种开关电源设备。

背景技术

目前，在电镀或电解工艺中，大功率高频开关电源柜是非常关键的设备。大功率高频开关电源柜主要由数台一定功率的单台开关电源设备并联组成，所以单台高频开关电源设备的功率大小决定了大功率高频开关电源设备的并联数量。

然而由于现有单台高频开关电源设备的功率小，所以要组成大功率高频开关电源柜，存在并联数量多、体积大、散热性能差、运行稳定性差、可靠性差、寿命短的缺陷。

发明内容

本实用新型为了解决现有的大功率高频开关电源柜并联数量多、体积大、散热性能差、运行稳定性差、可靠性差、寿命短的技术问题，提供一种体积小、功率大、散热性能强、运行稳定性强、可靠性强、寿命长的开关电源设备。

本实用新型提供一种开关电源设备，包括壳体，壳体上设有正极输出端子和负极输出端子，壳体内设有整流模块、IGBT逆变模块、高频变压器、快恢复二极管和高频电抗器，IGBT逆变模块设于整流模块和高频变压器之间，快恢复二极管与高频变压器连接，正极输出端子与快恢复二极管连接，负极输出端子通过高频电抗器与高频变压器的中性点连接，壳体底部并排设有第一水冷式散热器和第二水冷式散热器，整流模块设于第一水冷式散热器上，IGBT逆变模块设于第二水冷式散热器上，快恢复二极管设于第一水冷式散热器上和第二水冷式散热器上；

壳体上设有第一水路进水口、第一水路出水口、第二水路进水口和第二水路出水口；

第一水冷式散热器设有第一水冷式散热器进水口和第一水冷式散热器出水口，第二水冷式散热器设有第二水冷式散热器进水口和第二水冷式散热器出水口；

高频变压器设有高频变压器第一进水口、高频变压器第一出水口、高频变压器第二进水口、高频变压器第二出水口、高频变压器第三进水口、高频变压器第三出水口、高频变压器第四进水口和高频变压器第四出水口；

高频电抗器设有高频电抗器进水口和高频电抗器出水口；

第一水路进水口与高频变压器第一进水口之间通过水管连接，高频变压器第一出水口与高频变压器第二进水口之间通过水管连接，高频变压器第二出水口与第二水冷式散热器进水口之间通过水管连接，第二水冷式散热器出水口和第一水路出水口之间通过水管连接；

第二水路进水口与高频变压器第三进水口之间通过水管连接，高频变压器第三出水口与高频变压器第四进水口之间通过水管连接，高频变压器第四出水口与第一水冷式散热器进水口之间通过水管连接，第一水冷式散热器出水口与高频电抗器进水口之间通过水管连接，高频电抗器出水口与第二水路出水口之间通过水管连接。

优选地，水管为橡胶管；高频变压器的二次侧采用浇注式结构；第一水冷式散热器和第二水冷式散热器为板状水冷式散热器，其材质是铝。

优选地，第一水路进水口、第一水路出水口、第二水路进水口、第二水路出水口、正极输出端子和负极输出端子设于壳体同一侧面上。

本实用新型的有益效果是，功率大、体积小、结构紧凑、散热性能强、运行稳定性强、可靠性强、寿命长。

本实用新型进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是本实用新型的右视图；

图4是本实用新型的左视图；

图5是本实用新型第一路强制水冷水路的示意图；

图6是本实用新型第二路强制水冷水路的示意图。

附图符号说明：

1.壳体，2.负极输出端子，3.正极输出端子，4.进线断路器，5.接触器，6.电抗器，7.高频变压器，8.整流模块，9.IGBT逆变模块，10.隔直电容，11.快恢复二极管，12.第一水冷式散热器，13.高频电抗器，14.第二水冷式散热器，A1.第一水路进水口，A2.高频变压器第一进水口，A3.高频变压器第一出水口，A4.高频变压器第二进水口，A5.高频变压器第二出水口，A6.第二水冷式散热器进水口，A7.第二水冷式散热器出水口，A8.第一水路出水口，B1.第二水路进水口，B2.高频变压器第三进水口，B3.高频变压器第三出水口，B4.高频变压器第四进水口，B5.高频变压器第四出水口，B6.第一水冷式散热器进水口，B7.第一水冷式散热器出水口，B8.高频电抗器进水口，B9.高频电抗器出水口，B10.第二水路出水口。

具体实施方式

如图1至3所示，本实用新型包括壳体1，负极输出端子2和正极输出端子3安装在壳体1的一侧，壳体1的另一侧安装有进线断路器4。

壳体1底部安装有并排设置的第一水冷式散热器12和第二水冷式散热器14，接触器5安装在垂直于壳体1底部的安装板上。整流模块8、一半数量的快恢复二极管11(数量是7个)安装在第一水冷式散热器12上，IGBT逆变模块9、另一半数量的快恢复二极管11(数量是7个)安装在第二水冷式散热器14。隔直电容10安装在绝缘板上。以上各部件可以使用螺丝或螺栓进行装配。应当理解，全部数量的快恢复二极管11安装在第一水冷式散热器12上和第二水冷式散热器14上。

接触器5与进线断路器4通过线缆连接，整流模块8的输入端通过线缆与接触器5连接，电抗器6与整流模块8的输出端通过铜排连接，IGBT逆变模块9的输入端与电抗器6通过铜排连接，高频变压器7的输入端通过隔直电容10与IGBT逆变模块9的输出端连接，快恢复二极管11与高频变压器7的输出端连接。正极输出端子3通过第一水冷式散热器12、第二水冷式散热器14与快恢复二极管11连接。负极输出端子2通过高频电抗器13与高频变压器7的中性点连接。当然也可以不设置电抗器6，整流模块8的输出端直接与IGBT逆变模块9连接。

高频变压器7为水冷式高频变压器，其二次侧采用浇注式结构。第一水冷式散热器12和第二水冷式散热器14为板状水冷式散热器，其材质是铝。壳体1为钣金外壳，设有散热孔。

如图4、图5和图6所示，第一水路进水口A1、第一水路出水口A8、第二水路进水口B1、第二水路出水口B10安装在壳体1上，位于安装有负极输出端子2和正极输出端子3的一侧。

第一水冷式散热器12设有第一水冷式散热器进水口B6和第一水冷式散热器出水口B7，第二水冷式散热器14设有第二水冷式散热器进水口A6和第二水冷式散热器出水口A7。

高频变压器7设有高频变压器第一进水口A2、高频变压器第一出水口A3、高频变压器第二进水口A4、高频变压器第二出水口A5、高频变压器第三进水口B2、高频变压器第三出水口B3、高频变压器第四进水口B4、高频变压器第四出水口B5。

高频电抗器13设有高频电抗器进水口B8、高频电抗器出水口B9。

第一水路进水口A1与高频变压器第一进水口A2之间通过水管连接，高频变压器第一出水口A3与高频变压器第二进水口A4之间通过水管连接，高频变压器第二出水口A5与第二水冷式散热器进水口A6之间通过水管连接，第二水冷式散热器出水口A7和第一水路出水口A8之间通过水管连接。

第二水路进水口B1与高频变压器第三进水口B2之间通过水管连接，高频变压器第三出水口B3与高频变压器第四进水口B4之间通过水管连接，高频变压器第四出水口B5与第一水冷式散热器进水口B6之间通过水管连接，第一水冷式散热器出水口B7与高频电抗器进水口B8之间通过水管连接，高频电抗器出水口B9与第二水路出水口B10之间通过水管连接。

上述水管可以是橡胶管。

如图5所示，外部用于冷却的水通过第一水路进水口A1流入，经过高频变压器第一进水口A2、高频变压器第一出水口A3、高频变压器第二进水口A4、高频变压器第二出水口A5、第二水冷式散热器进水口A6、第二水冷式散热器出水口A7，最后从第一水路出水口A8流出，形成第一路强制水冷水路。

如图6所示，外部用于冷却的水通过第二水路进水口B1流入，经过高频变压器第三进水口B2、高频变压器第三出水口B3、高频变压器第四进水口B4、高频变压器第四出水口B5、第一水冷式散热器进水口B6、第一水冷式散热器出水口B7、高频电抗器进水口B8、高频电抗器出水口B9，最后从第二水路出水口B10流出，形成第二路强制水冷水路。

使用时，外部交流电从进线断路器4输入，经过整流模块8整流，整流模块8输出的直流电经过IGBT逆变模块9逆变，IGBT逆变模块9输出的交流电经过高频变压器7变压后再经过快恢复二极管11整流，从负极输出端子2和正极输出端子3输出所需要的直流电。

接触器5用于控制电源的软启动及正常停止、故障跳闸，保证电源模块在故障时安全退出运行。

隔直电容10用于防止IGBT逆变模块9发生偏磁现象。

外部用于冷却的水通过第一路强制水冷水路和第二路强制水冷水路进行强制散热处理，来保证本设备的稳定可靠运行。

以上所述仅对本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是在本实用新型的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种开关电源设备，包括壳体，所述壳体上设有正极输出端子和负极输出端子，所述壳体内设有整流模块、IGBT逆变模块、高频变压器、快恢复二极管和高频电抗器，所述IGBT逆变模块设于所述整流模块和所述高频变压器之间，所述快恢复二极管与所述高频变压器连接，所述正极输出端子与所述快恢复二极管连接，所述负极输出端子通过所述高频电抗器与所述高频变压器的中性点连接，其特征在于：

所述壳体底部并排设有第一水冷式散热器和第二水冷式散热器，所述整流模块设于所述第一水冷式散热器上，所述IGBT逆变模块设于所述第二水冷式散热器上，所述快恢复二极管设于所述第一水冷式散热器上和所述第二水冷式散热器上；

所述壳体上设有第一水路进水口、第一水路出水口、第二水路进水口和第二水路出水口；

所述第一水冷式散热器设有第一水冷式散热器进水口和第一水冷式散热器出水口，所述第二水冷式散热器设有第二水冷式散热器进水口和第二水冷式散热器出水口；

所述高频变压器设有高频变压器第一进水口、高频变压器第一出水口、高频变压器第二进水口、高频变压器第二出水口、高频变压器第三进水口、高频变压器第三出水口、高频变压器第四进水口和高频变压器第四出水口；

所述高频电抗器设有高频电抗器进水口和高频电抗器出水口；

所述第一水路进水口与所述高频变压器第一进水口之间通过水管连接，所述高频变压器第一出水口与所述高频变压器第二进水口之间通过水管连接，所述高频变压器第二出水口与所述第二水冷式散热器进水口之间通过水管连接，所述第二水冷式散热器出水口和所述第一水路出水口之间通过水管连接；

所述第二水路进水口与所述高频变压器第三进水口之间通过水管连接，所述高频变压器第三出水口与所述高频变压器第四进水口之间通过水管连接，所述高频变压器第四出水口与所述第一水冷式散热器进水口之间通过水管连接，所述第一水冷式散热器出水口与所述高频电抗器进水口之间通过水管连接，所述高频电抗器出水口与所述第二水路出水口之间通过水管连接。

2.根据权利要求1所述的开关电源设备，其特征在于，所述水管为橡胶管；所述高频变压器的二次侧采用浇注式结构；所述第一水冷式散热器和所述第二水冷式散热器为板状水冷式散热器，其材质是铝。

3.根据权利要求2所述的开关电源设备，其特征在于，所述第一水路进水口、第一水路出水口、第二水路进水口、第二水路出水口、正极输出端子和负极输出端子设于所述壳体同一侧面上。