CN206595906U - 一种高频逆变全波串联整流装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高频逆变全波串联整流装置，该装置具体包括高频变压器、第一输出电极、第二输出电极、第一导电板、第二导电板、绝缘垫、整流电路板和盖板。本装置的第一输出电极和第二输出电极集导热、载流和结构承重的作用，简化了设备结构。高频变压器次级线圈的输出电极在同一侧，能够使整流器件集成在同一块电路板上，节约了材料。具有散热效果好、集成系统成本低等优势，全螺钉紧固结构也有效地降低装配复杂程度，能够大大提升装配效率。本实用新型的低压大功率多变压器组合的高频逆变全波串联整流装置可直接安装或近距离安装到所需供电设备上，能够大大减少两者之间的连接电缆或铜排用量，大大降低电能损耗，具有显著的经济优势。

Description

一种高频逆变全波串联整流装置

技术领域

本申请涉及变压器技术领域，更具体地说，涉及一种高频逆变全波串联整流装置。

背景技术

随着电力电子技术及工业生产的快速发展，工业电源对效率、可靠性、体积等方面提出了新的需求。高频开关电源凭借其高效率、小体积等优势广泛地运用在铜箔生产、晶体生长、钢铁冶炼、电解电镀等低压大电流行业。高频逆变整流装置是高频开关电源中的核心部件，然而传统的高频开关电源均将高频逆变整流装置与控制系统集成一体，这样一来高频开关电源与所需供电设备之间需要长距离且大量的连接电缆或铜排，长距离且大量的连接电缆或铜排不但成本高昂、而且由于自身阻抗将消耗大量电能。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种高频逆变全波串联整流装置，用于解决传统高频开关电源因需要大量电缆或铜排而导致的电能浪费问题。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种高频逆变全波串联整流装置，包括高频变压器、第一输出电极、第二输出电极、第三输出电极、第一导电板、第二导电板、绝缘垫、第一绝缘板、第二绝缘板、整流电路板、盖板，其中：

所述高频变压器包括磁芯、初级线圈、次级第一线圈、次级第二线圈；所述初级线圈绕制在所述磁芯上，所述次级第一线圈和所述次级第二线圈穿过所述磁芯；

第一输出电极和第二输出电极设置有凹槽，所述高频变压器嵌入在所述凹槽中；

所述次级第二线圈的首端与所述第二导电板连接，所述次级第一线圈的尾端与所述第一导电板连接；所述第一导电板和所述第二导电板分别连接到第一输出电极的两个面，所述第一输出电极作为所述次级第一线圈和上述次级第二线圈的公共端；

嵌入在所述第二输出电极中的所述高频变压器的连接方式与嵌入在所述第一输出电极的所述凹槽中的所述高频变压器的连接方式一致，所述第一导电板和所述第二导电板同样分别连接到第二输出电极的两个面，所述第二输出电极同样作为嵌入在其中的所述高频变压器的所述次级第一线圈和所述次级第二线圈的公共端；

所述次级第一线圈和所述次级第二线圈的另外一端全部朝向一致，穿过所述第二导电板和所述第三输出电极的通孔后与所述整流电路板进行连接；同时所述第一输出电极、所述第二输出电极、所述第三输出电极还设置有水道，所述水道用于注入冷却水。

可选的，所述初级线圈绕制在所述磁芯上，所述磁芯上下设置有绝缘垫。

可选的，所述第一输出电极和所述第二输出电极开设有多个通孔，所述高频变压器穿过所述通孔放置在所述第一导电板上。

可选的，所述次级第二线圈与所述第一导电板之间间隔有第一绝缘板；

所述次级第一线圈的尾端与所述第一导电板进行连接；

所述次级第二线圈的首端与所述第二导电板进行连接。

可选的，所述第二导电板分别连接固定在所述第一输出电极和所述第二输出电极的上表面；所述第一导电板分别连接固定在所述第一输出电极和所述第二输出电极的下表面。

可选的，所述第二导电板和所述第三输出电极同轴开设有一组或多组通孔，每组所述通孔包括通孔一和通孔二，所述次级第一线圈分别穿过所述通孔一，所述次级第二线圈分别穿过所述通孔二。

可选的，所述次级第一线圈和所述次级第二线圈的另外一端全部朝向一致，并穿过所述第二导电板和所述第三输出电极的通孔后与所述整流电路板连接。

可选的，所述第一输出电极与所述第二输出电极之间有一定距离的间隙，所述间隙中设置有绝缘垫。

可选的，所述第一导电板、所述第二导电板与所述第三输出电极同轴开设有多个通孔或螺纹孔，且所述第二导电板及所述第三输出电极间隔有所述第二绝缘板，所述通孔或螺纹孔用于将所述第一输出电极、所述第二输出电极、所述第二导电板夹装在所述第一导电板和所述第三输出电极之间，使之成为一个整体。

可选的，所述整流电路板的输出端连接在所述第三输出电极上，同时自身也安装在所述第三输出电极上。

可选的，所述盖板安装在所述第三输出电极上，并覆盖在所述整流电路板的表面。

可选的，所述第一输出电极、所述第二输出电极、所述第三输出电极的内部均设置有水道，所述水道用于通入冷却水。

可选的，所述第一输出电极和所述第二输出电极同一侧短边的任一位置上各设置有一个凸台，所述凸台的任意一边设置有至少一个螺纹孔，所述螺纹孔用于与外部负载连接。

可选的，所述第一输出电极、所述第二输出电极和所述第三输出电极的任一一边的任一位置设置有螺纹孔，所述螺纹孔用于将所述整流装置固定在任一设备上。

可选的，所述第一输出电极、所述第二输出电极、所述第一导电板、所述第二导电板均为导电金属材料。

可选的，还包括通过第一输出电极、第二输出电极、第三输出电极开设的多组通孔注入的灌封胶，所述灌封胶用于将整流电路板、高频变压器全部灌封。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种高频逆变全波串联整流装置，该装置具体包括高频变压器、第一输出电极、第二输出电极、第一导电板、第二导电板、绝缘垫、整流电路板和盖板。本装置的第一输出电极和第二输出电极集导热、载流和结构承重的作用，简化或免除了现有技术中的导热器件、连接电缆和结构支撑件，简化了设备结构。高频变压器次级线圈的输出电极在同一侧，能够使整流器件集成在同一块电路板上，缩小了设备体积、节约了材料。具有散热效果好、结构紧凑、体积小、集成系统成本低等优势，全螺钉紧固结构也有效地降低装配复杂程度，能够大大提升装配效率。同时，装置内部可冗余多个变压器，使得装置的输出电流随变压器个数的增加而成倍增长，装置功率密度也能变得很高。此外，本实用新型的一种低压大功率多变压器组合的高频逆变全波并联整流装置可直接安装或近距离安装到所需供电设备上，能够大大减少两者之间的连接电缆或铜排用量，大大降低电能损耗和设备安装成本，具有显著的经济优势。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种高频逆变全波串联整流装置实施例的结构示意图；

图2为本申请提供的一种高频逆变全波串联整流装置组装后的剖面示意图；

图3-8分别为本申请提供的高频逆变全波串联整流装置组装后的结构示意图。

1-盖板，2-整流电路板，3-第三输出电极，4-第二绝缘板，5-第二导电板， 6-绝缘垫，7-高频变压器，7.1-磁芯，7.2-初级线圈，7.3-次级第一线圈，7.4- 次级第二线圈，8-第一绝缘板，9-第一输出电极，10-第二输出电极，11-第一导电板，12-水道。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请提供的高频逆变整流装置实施例的结构示意图。

如图1所示，本实施例提供的高频逆变全波串联整流装置包括高频变压器7、第一输出电极9、第二输出电极10、第三输出电极3、第一导电板11、第二导电板5、绝缘垫6、第一绝缘板8、第二绝缘板4、整流电路板2和盖板1。

其中高频变压器7包括磁芯7.1、初级线圈7.2、次级第一线圈7.3和次级第二线圈7.4。初级线圈7.1绕制在7.2磁芯上，两个次级线圈穿过7.1铁芯。第一输出电极9和第二输出电极10设置有凹槽，高频变压器7嵌入在凹槽中。嵌入在第一输出电极9中的高频变压器7的次级第二线圈7.4的首端与第二导电板5连接，嵌入在第一输出电极9中的高频变压器7的次级第一线圈7.3的尾端与第一导电板11相连接。

第一导电板11和第二导电板5分别连接到第一输出电极9的两个面，使第一输出电极9作为嵌入在其中的高频变压器7两个次级线圈的公共端。嵌入在第二输出电极10中的高频变压器7的连接方式与嵌入在第一输出电极9 中的高频变压器的连接方式一致，第一导电板11和第二导电板5同样分别连接到第二输出电极10的两个面，使第二输出电极10同样作为嵌入在其中的高频变压器7两个次级线圈的公共端。

嵌入在第一输出电极9和第二输出电极10中的高频变压器7两个次级线圈的另外一端全部朝向一致，穿过第二导电板5和第三输出电极2的通孔后与整流电路板2进行连接。同时第一输出电极9、第二输出电极10、第三输出电极2还设置有水道12，如图2所示，注入冷却水后可起到冷却散热的作用。

利用第一输出电极9、第二输出电极10、第三输出电极3材质本体的导电、导热和结构强度性能，使第一输出电极9、第二输出电极10、第三输出电极3既作为电路的一部分承载电流，又能够对安装在其中的高频变压器7 进行导热，同时还能够起到承载固定内部器件和与外部设备连接固定的作用。此外，第一输出电极9和第二输出电极10在多个高频变压器7连接时，又成为了高压变压器绕组电流回路的一部分。

从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种高频逆变全波串联整流装置，该装置具体包括高频变压器、第一输出电极、第二输出电极、第一导电板、第二导电板、绝缘垫、整流电路板和盖板。本装置的第一输出电极和第二输出电极集导热、载流和结构承重的作用，简化或免除了现有技术中的导热器件、连接电缆和结构支撑件，简化了设备结构。高频变压器次级线圈的输出电极在同一侧，能够使整流器件集成在同一块电路板上，缩小了设备体积、节约了材料。具有散热效果好、结构紧凑、体积小、集成系统成本低等优势，全螺钉紧固结构也有效地降低装配复杂程度，能够大大提升装配效率。同时，装置内部可冗余多个变压器，使得装置的输出电流随变压器个数的增加而成倍增长，装置功率密度也能变得很高。此外，本实用新型的一种低压大功率多变压器组合的高频逆变全波并联整流装置可直接安装或近距离安装到所需供电设备上，能够大大减少两者之间的连接电缆或铜排用量，大大降低电能损耗和设备安装成本，具有显著的经济优势。

在一个具体实施方式中，所述高频变压器的初级线圈绕制在磁芯上，磁芯上下设置有绝缘垫，次级的两个线圈同轴穿过磁芯后，组装成所述高频变压器。

在一个具体实施方式中，所述第一和第二输出电极开设有多个通孔，所述高频变压器穿过所述通孔放置在第一导电板上。

在一个具体实施方式中，嵌入在第一输出电极和第二输出电极中的高频变压器次级第二线圈与第一导电板之间间隔有第一绝缘板，次级第一线圈的尾端与第一导电板进行连接。次级第二线圈的首端与第二导电板进行连接。

在一个具体实施方式中，第二导电板分别连接固定在第一输出电极和第二输出电极的上表面，第一导电板分别连接固定在第一输出电极和第二输出电极的下表面。

在一个具体实施方式中，第二导电板和第三输出电极同轴开设有一组或多组通孔，每组通孔包括通孔一和通孔二，高频变压器的次级第一线圈分别穿过所述通孔一，高频变压器的次级第二线圈分别穿过所述通孔二。

在一个具体实施方式中，嵌入在第一输出电极和第二输出电极中的高频变压器两个次级线圈的另外一端全部朝向一致，穿过第二导电板和第三输出电极的通孔后与整流电路板进行连接。

在一个具体实施方式中，第一输出电极与第二输出电极组装完高频变压器、第一导电板和第二导电板后，彼此绝缘且间隔有一定距离的间隙，间隙中也可加隔绝缘垫。

在一个具体实施方式中，所述第一导电板与第二导电板与第三输出电极同轴开设有多个通孔或螺纹孔，且第二导电板及第三输出电极间隔有第二绝缘板，通过所述通孔或螺纹孔将第一输出电极、第二输出电极、第二导电板夹装在第一导电板和第三输出电极之间，使之成为一个整体。

在一个具体实施方式中，所述整流电路板的输出端连接在第三输出电极上，同时自身也安装在第三输出电极上。

在一个具体实施方式中，所述盖板安装在第三输出电极上，覆盖在整流电路板表面。

在一个具体实施方式中，所述第一输出电极、第二输出电极、第三输出电极内部设置有水道，三者水道相连通入冷却水后可以对放置在其中的高频变压器和整流电路板进行导热冷却。

在一个具体实施方式中，所述第一输出电极和第二输出电极同一侧短边各设置有一个凸台，凸台设置有至少一个螺纹孔，通过此螺纹孔与外部负载连接。

在一个具体实施方式中，所述第一输出电极、第二输出电极和第三输出电极设置有螺纹孔，通过此螺纹孔可将所述整流装置固定在任一设备上。

在一个具体实施方式中，第一输出电极、第二输出电极、第一导电板、第二导电板均为铝合金材料。

在一个具体实施方式中，所述整流装置内部灌入有灌封胶。

在一个具体实施方式中，所述整流装置的整体外形为长方体。

上述具体实施方式的结构示意图分别参见图3、图4、图5、图6、图7 和图8。

本实用新型的高频逆变全波串联整流装置利用第一输出电极和第二输出电极材质本体的导电、导热和结构强度性能，使第一输出电极和第二输出电极既作为整流电路的一部分承载电流,又能够对安装在其中的高频变压器进行导热，还能够起到承载固定内部器件和与外部设备连接固定的作用，此外，第二输出电极在多个高频变压器连接时，又成为了变压器绕组电流回路的一部分。本整流装置简化或免除了现有技术中的导热器件、连接电缆和结构支撑件，简化了设备结构、高频变压器次级线圈的输出电极在同一侧，能够使整流器件集成在同一块电路板上，缩小了设备体积、节约了材料。具有散热效果好、结构紧凑、体积小、集成系统成本低等优势。

本实用新型的高频逆变全波串联整流装置为全螺钉紧固结构，模块化生产程度高，提高了生产效率，降低了生产成本；

本实用新型的高频逆变全波串联整流装置使高频变压器的两个次级线圈紧密地靠近在一起，耦合性能好。同时外部注入的冷却介质可对装置进行有效散热，设备稳定性好。

本实用新型的高频逆变全波串联整流装置可以分体式安装，整流装置可直接安装或近距离安装到所需供电设备上，能够大大减少两者之间的连接电缆或铜排用量，大大降低电能损耗和设备安装成本，具有显著的经济优势。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (17)

1.一种高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，包括高频变压器、第一输出电极、第二输出电极、第三输出电极、第一导电板、第二导电板、绝缘垫、第一绝缘板、第二绝缘板、整流电路板、盖板，其中：

所述高频变压器包括磁芯、初级线圈、次级第一线圈、次级第二线圈；所述初级线圈绕制在所述磁芯上，所述次级第一线圈和所述次级第二线圈穿过所述磁芯；

第一输出电极和第二输出电极设置有凹槽，所述高频变压器嵌入在所述凹槽中；

所述次级第二线圈的首端与所述第二导电板连接，所述次级第一线圈的尾端与所述第一导电板连接；所述第一导电板和所述第二导电板分别连接到第一输出电极的两个面，所述第一输出电极作为所述次级第一线圈和上述次级第二线圈的公共端；

嵌入在所述第二输出电极中的所述高频变压器的连接方式与嵌入在所述第一输出电极的所述凹槽中的所述高频变压器的连接方式一致，所述第一导电板和所述第二导电板同样分别连接到第二输出电极的两个面，所述第二输出电极同样作为嵌入在其中的所述高频变压器的所述次级第一线圈和所述次级第二线圈的公共端；

所述次级第一线圈和所述次级第二线圈的另外一端全部朝向一致，穿过所述第二导电板和所述第三输出电极的通孔后与所述整流电路板进行连接；同时所述第一输出电极、所述第二输出电极、所述第三输出电极还设置有水道，所述水道用于注入冷却水。

2.如权利要求1所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，所述初级线圈绕制在所述磁芯上，所述磁芯上下设置有绝缘垫。

3.如权利要求1所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，所述第一输出电极和所述第二输出电极开设有多个通孔，所述高频变压器穿过所述通孔放置在所述第一导电板上。

4.如权利要求2所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，所述次级第二线圈与所述第一导电板之间间隔有第一绝缘板；

所述次级第一线圈的尾端与所述第一导电板进行连接；

所述次级第二线圈的首端与所述第二导电板进行连接。

5.如权利要求3所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，所述第二导电板分别连接固定在所述第一输出电极和所述第二输出电极的上表面；所述第一导电板分别连接固定在所述第一输出电极和所述第二输出电极的下表面。

6.如权利要求1所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，所述第二导电板和所述第三输出电极同轴开设有一组或多组通孔，每组所述通孔包括通孔一和通孔二，所述次级第一线圈分别穿过所述通孔一，所述次级第二线圈分别穿过所述通孔二。

7.如权利要求5所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，所述次级第一线圈和所述次级第二线圈的另外一端全部朝向一致，并穿过所述第二导电板和所述第三输出电极的通孔后与所述整流电路板连接。

8.如权利要求1所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，所述第一输出电极与所述第二输出电极之间有一定距离的间隙，所述间隙中设置有绝缘垫。

9.如权利要求1所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，所述第一导电板、所述第二导电板与所述第三输出电极同轴开设有多个通孔或螺纹孔，且所述第二导电板及所述第三输出电极间隔有所述第二绝缘板，所述通孔或螺纹孔用于将所述第一输出电极、所述第二输出电极、所述第二导电板夹装在所述第一导电板和所述第三输出电极之间，使之成为一个整体。

10.如权利要求1所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，所述整流电路板的输出端连接在所述第三输出电极上，同时自身也安装在所述第三输出电极上。

11.如权利要求1所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，所述盖板安装在所述第三输出电极上，并覆盖在所述整流电路板的表面；

所述盖板的材质可为绝缘、金属等任一材质。

12.如权利要求1所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，所述第一输出电极、所述第二输出电极、所述第三输出电极的内部均设置有水道，所述水道用于容纳冷却水。

13.如权利要求1所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，所述第一输出电极和所述第二输出电极同一侧短边的任一位置上各设置有一个凸台，所述凸台的任意一边设置有至少一个螺纹孔，所述螺纹孔用于与外部负载连接。

14.如权利要求1所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，所述第一输出电极、所述第二输出电极和所述第三输出电极的任一一边的任一位置设置有螺纹孔，所述螺纹孔用于将所述整流装置固定在任一设备上。

15.如权利要求1所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，所述第一输出电极、所述第二输出电极、所述第一导电板、所述第二导电板均为导电金属材料。

16.如权利要求1所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于，还包括通过第一输出电极、第二输出电极、第三输出电极开设的多组通孔注入的灌封胶，所述灌封胶用于将整流电路板、高频变压器全部灌封，以增强装置内部器件的防水、防潮、防尘、绝缘、导热、防腐蚀、耐温、防震等性能，使得整流装置可直接安装在现场具有酸雾等腐蚀性气体的复杂环境中。

17.如权利要求1所述的高频逆变全波串联整流装置，其特征在于：还包括所述整流装置的外形可根据不同应用行业、不同负载的供电要求设计、制造、组装为任一形状。