CN207869004U - 一种整流单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于变流器技术领域，具体为一种整流单元，包括控制模块、输入模块、输出模块、变压器集成模块以及散热器，控制模块分别与输入模块和输出模块连接，变压器集成模块连接输入模块和输出模块，散热器内部设有散热风道以及位于散热风道内的安装槽，控制模块、输入模块和输出模块分别设于散热器的外壁上，变压器集成模块设于安装槽内。本实用新型提供的整流单元将控制模块、输入模块和输出模块整合在散热器上，从而缩短了连接线的长度以降低信号受到干扰的几率，而且其结构紧凑，便于变流器的安装拆卸；另一方面，整流单元将变压器集成模块整合在散热风道的安装槽内，加快了变压器集成模块的散热速率，从而提高了变压器集成模块的散热效果。

Description

一种整流单元

技术领域

本实用新型属于变流器技术领域，具体为一种整流单元。

背景技术

变流器作为一种将电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化的电器设备，已被广泛地应用在交通运输行业、生产制造行业等，例如船舶运输行业和电镀生产行业，由于变流器在工作中会产生大量热量，导致周围环境温度上升，为此，人们通常在其使用环境中增设降温设备以及在其内部设置散热装置，传统的变流器将其发热量大的电气元件安装在靠近散热装置的位置，而将发热量小的电气元件安装在远离散热器的位置，但该种结构的变流器其内部结构布局分散，电器元件间的接线长而且凌乱，干扰大，导致信号传输差，而且容易接错线，为生产制造带来不便，因此研发一种结构紧凑、便于安装、信号传输好的整流单元是十分必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、便于安装、信号传输好的整流单元。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种整流单元，包括控制模块、输入模块、输出模块、变压器集成模块以及散热器，所述控制模块分别与输入模块和输出模块连接，所述变压器集成模块连接输入模块和输出模块，所述散热器内部设有散热风道以及位于散热风道内的安装槽，所述控制模块、输入模块和输出模块分别设于散热器的外壁上，所述变压器集成模块设于安装槽内。

与现有技术相比，本实用新型提供的整流单元一方面将控制模块、输入模块和输出模块整合在散热器上，能减少连接线的数量和长度，从而降低了接线的难度以及信号受到干扰的几率，而且其结构紧凑，便于变流器的安装拆卸；另一方面，整流单元将变压器集成模块整合在散热风道的安装槽内，加快了变压器集成模块的散热速率，从而提高了变压器集成模块的散热效果。

进一步的，所述输入模块包括输入整流电路、输入滤波电路、逆变电路、逆变驱动电路、防浪涌电路和原边取样电路，上述电路通过第一电路板集成在散热器的侧壁上；所述控制模块包括辅助电源稳压电路、控制电路、保护电路和指示灯电路，所述辅助电源稳压电路、保护电路和指示灯电路通过第二电路板集成在散热器的顶壁上，所述控制电路包括主控制电流环路和主控制电压环路，所述控制电路通过第三电路板集成在第二电路板的上侧；所述输出模块包括输出整流电路、输出滤波电路、电压尖峰吸收电路和副边取样电路，上述电路通过第四电路板集成在散热器相对输入模块的侧壁上。

上述电路的集成方式结构简单紧凑，电路之间的连接方式简洁，便于安装和日常的维护，而且由于各模块之间的间隔小，其连接线短，信号受到干扰的几率小，信号传输精准。

进一步的，所述辅助电源稳压电路包括三端稳压管，所述三端稳压管设于第二电路板靠近散热器的一侧并与散热器的顶壁接触，该种设置方式能利用散热器直接对三端稳压管进行散热，而不需要在控制模块上额外增设散热结构，从而优化了控制模块的结构，节省了制造成本。

进一步的，所述变压器集成模块包括变压器和电感器，所述变压器的原边连接输入模块，其副边连接输出模块，所述电感器连接变压器的副边和输出模块，优选的，所述变压器和电感器相适配地安装在安装槽内，上述变压器集成模块的设置方式将变压器和电感器整合在安装槽内，从而使整流单元的结构更加紧凑，由于安装槽位于散热风道内，因此可加快变压器集成模块的散热速率，以提高整流单元的散热效果。

进一步的，为了便于电气元件的维护，所述第一电路板上开设有若干个贯穿其的第一维修窗体，所述输入模块的电气元件选择性地安装在散热器侧壁对应第一维修窗体的位置上，通过所述第一维修窗体可拆卸安装对应的电气元件；所述第二电路板上开设有若干个贯穿其的第二维修窗体，所述辅助电源稳压电路的电气元件选择性地安装在散热器顶壁对应第二维修窗体的位置上，通过所述第二维修窗体可拆卸安装对应的电气元件；所述第四电路板上开设有若干贯穿其的第三维修窗体，所述输出模块的电气元件选择性地安装在散热器侧壁对应第三维修窗体的位置上，通过所述第三维修窗体可拆卸安装对应的电气元件。

附图说明

图1为整流单元的结构示意图1

图2为整流单元的结构示意图2

图3为变压器集成模块的结构示意图1

图4为变压器集成模块的结构示意图2

图5为第一维修窗体的结构示意图

图6为第三维修窗体的结构示意图

图7为第一连接座和第二连接座的结构示意图1

图8为第一连接座和第二连接座的结构示意图2

具体实施方式

以下结合附图说明本实用新型的一种优选的具体实施方式。

参见图1，本实施例提供一种整流单元，包括控制模块1、输入模块2、输出模块3、变压器集成模块4以及散热器5，所述控制模块1分别与输入模块2和输出模块3连接，所述变压器集成模块4连接输入模块2和输出模块3，所述散热器5内部设有散热风道51以及位于散热风道51内的安装槽52，所述控制模块1、输入模块2和输出模块3分别设于散热器5的外壁上，所述变压器集成模块4设于安装槽52内。

参见图1和图2，所述输入模块2包括输入整流电路、输入滤波电路、逆变电路、逆变驱动电路、防浪涌电路和原边取样电路，上述电路通过第一电路板21集成在散热器5的侧壁上。

参见图1和图2，所述控制模块1包括辅助电源稳压电路、控制电路、保护电路和指示灯电路，所述辅助电源稳压电路、保护电路和指示灯电路通过第二电路板11集成在散热器5的顶壁上，所述控制电路包括主控制电流环路和主控制电压环路，所述控制电路通过第三电路板12集成在第二电路板11的上侧，上述分开两块电路板的集成方式有利于生产制造，在一种具体的实施方式中，所述辅助电源稳压电路、保护电路和指示灯电路涉及的电气元件通过焊接的方式集成在第二电路板11上，具体的，例如通过浸锡的方式进行集成；所述控制电路涉及的电气元件通过贴片的方式集成在第三电路板12上，并且为了控制第三电路板12的体积，第三电路板12的上下面均布置有电气元件，合理地利用第三电路板12，缩小其体积。在传统的集成方式中，通常将上述控制模块1的电气元件集成在一块电路板上，制造时先将控制模块1的电气元件采用贴片的方式集成在电路板上，随后在将辅助电源稳压电路、保护电路和指示灯电路涉及的电气元件通过浸锡的方式安装在电路板上，此时采用贴片方式固定的电气元件会由于浸锡过程中温度的上升而受热变形甚至损坏。然而，本实用新型的控制电路涉及的电气元件采用贴片的方式进行安装，而辅助电源稳压电路、保护电路和指示灯电路涉及的电气元件是采用浸锡的方式进行安装，与现有技术中将控制模块1整合在一块电路板上的集成方式相比，本实用新型提供的集成方式更适应生产制造，将利用不同工艺固定的电气元件分别集成在两块电路板上，从而避免了现有技术造成贴片损坏的问题。

参见图1，所述输出模块3包括输出整流电路、输出滤波电路、电压尖峰吸收电路和副边取样电路，上述电路通过第四电路板31集成在散热器5相对输入模块2的侧壁上。

上述电路的集成方式结构简单紧凑，电路之间的连接方式简洁，便于安装和日常的维护，而且由于各模块之间的间隔小，其连接线短，信号受到干扰的几率小，信号传输精准。

参见图1和图3，所述变压器集成模块4包括变压器41和电感器42，所述变压器41的原边连接输入模块2，其副边连接输出模块3，所述电感器42连接变压器41的副边和输出模块3，所述散热器5包括中心架501以及分别设于中心架501相对两侧的散热体502，中心架501通过连接结构与每侧的散热体502可拆卸连接，中心架501的中部设有所述安装槽52，安装槽52与电感器42和变压器41的外廓形状相适应，所述变压器41和电感器42相适配地安装在安装槽52内，具体的，变压器41和电感器42沿安装槽52的长度方向进行布置。每侧的散热体502上设有多个金属散热片53，在一种具体的实施方式中，所述多个金属散热片53纵向间隔设置在对应散热体502靠近中心架501的一侧，每个金属散热片53分别横向延伸至中心架501的外侧，优选的，金属散热片53与散热体502为一体结构，金属散热片53由中心架501的前端延伸至中心架501的后端；所述散热风道51包括形成于上下两块相邻金属散热片53之间的第一风道511，以及形成于散热体502与中心架501外壁之间的第二风道512，所述第一风道511贯通散热体502靠近中心架501的一侧，第二风道512连通第一风道511，具体的，所述金属散热片53与中心架501外壁之间设有间隙以形成所述第二风道512。

上述变压器集成模块4的设置方式将变压器41和电感器42相适配地安装在安装槽52内，从而使整流单元的结构更加紧凑，由于安装槽52位于散热风道51内，因此可加快变压器集成模块4的散热速率，以提高整流单元的散热效果。

参见图4，作为一种改进的方案，所述辅助电源稳压电路包括三端稳压管13，所述三端稳压管13设于第二电路板11靠近散热器5的一侧并与散热器5的顶壁接触，该种设置方式能利用散热器5直接对三端稳压管13进行散热，而不需要在控制模块1上额外增设散热结构，从而优化了控制模块1的结构，节省了制造成本，同理，其它电气元件也可设于对应电路板靠近散热器5的一侧，并且与散热器5的外壁接触以提高散热效果。

参见图1、图5和图6，作为一种改进的方案，为了便于电气元件的维修与更换，所述第一电路板21上开设有若干个贯穿其的第一维修窗体211，所述输入模块2的电气元件选择性地安装在散热器5侧壁对应第一维修窗体211的位置上，通过第一维修窗体211可拆卸安装对应的电气元件；所述第二电路板11上开设有若干个贯穿其的第二维修窗体(所述第二维修窗体图中未示)，所述辅助电源稳压电路的电气元件选择性地安装在散热器5顶壁对应第二维修窗体的位置上，通过所述第二维修窗体可拆卸安装对应的电气元件；所述第四电路板31上开设有若干个贯穿其的第三维修窗体311，所述输出模块3的电气元件选择性地安装在散热器5侧壁对应第三维修窗体的位置上，通过所述第三维修窗体可拆卸安装对应的电子元件；如图5所示，在一种具体的实施方式中，所述逆变电路包括IGBT单管22，根据IGBT单管22设置的数量在第一电路板21上开设相应的第一维修窗体211，将IGBT单管22设于散热器5侧壁对应第一维修窗体211的位置上，利用螺钉等可拆卸的方式进行固定，并且将其引脚连接在第一电路板21上，当某一个IGBT单管22需要更换时，可通过第一维修窗体211更换对应的IGBT单管22，同理，上述第一维修窗体211可应用在其他电气元件上，该种设置方式有利于整流单元的日常维护，与传统的维修方式相比，维修更加快捷方便；同理，可根据各模块电气元件的需求，相应地开设维修窗体，以便电气元件日常的维护。

参见图1、图7和图8，所述整流单元还包括第一连接座6和第二连接座7，所述所述第一连接座6安装于散热器5前部，第二连接座7安装于散热器5的后部，具体的，所述第一连接座6与散热器5的前端连接，第二连接座7与散热器5的后端连接，优选的，为了提高密封性能，所述第一连接座6与散热器5的连接处、以及第二连接座7与散热器5的连接处分别涂覆有密封层；所述第一连接座6和第二连接座7分别与机箱连接，第一连接座6的中部设有连通散热风道51和变流器进风口的进风通道61，第二连接座7的中部设有连通散热风道51和变流器的出风口的出风通道71，变流器的出风口上设有风机，风机驱使风经由进风口进入整流单元并由出风口排出变流器。

参见图1和图7，所述第一连接座6上设有第一导风结构和第二导风结构，所述第一导风结构包括设于进风通道61外侧的第一导风面62，所述第一导风面62由外至内向下倾斜，从而将风导引至进风通道61，所述第一导风结构可有效地控制风的流向，减少风阻，有效地加强散热效果；所述第二导风结构包括设于进风通道61中部并覆盖安装槽52开口端的第二导风部63，所述第二导风部63为V形结构，所述第二导风部63包括两个相交的导风面，所述第二导风部63分别将风导引至进风通道61的左右两侧，从而增加流经左右两侧散热体502的风量，加大金属散热片53与风的接触面积，提高散热效果。

与现有技术相比，本实用新型提供的整流单元一方面将控制模块1、输入模块2和输出模块3整合在散热器5上，能减少连接线的数量和长度，从而降低了接线的难度以及信号受到干扰的几率，而且其结构紧凑，便于变流器的安装拆卸；另一方面，整流单元将变压器集成模块4整合在散热风道51的安装槽52内，加快了变压器集成模块4的散热速率，从而提高了变压器集成模块4的散热效果。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种整流单元，包括控制模块、输入模块、输出模块、变压器集成模块以及散热器，所述控制模块分别与输入模块和输出模块连接，所述变压器集成模块连接输入模块和输出模块，其特征在于：所述散热器内部设有散热风道以及位于散热风道内的安装槽，所述控制模块、输入模块和输出模块分别设于散热器的外壁上，所述变压器集成模块设于安装槽内。

2.根据权利要求1所述的一种整流单元，其特征在于：所述输入模块包括输入整流电路、输入滤波电路、逆变电路、逆变驱动电路、防浪涌电路和原边取样电路，上述电路通过第一电路板集成在散热器的侧壁上。

3.根据权利要求1所述的一种整流单元，其特征在于：所述控制模块包括辅助电源稳压电路、控制电路、保护电路和指示灯电路，所述辅助电源稳压电路、保护电路和指示灯电路通过第二电路板集成在散热器的顶壁上，所述控制电路包括主控制电流环路和主控制电压环路，所述控制电路通过第三电路板集成在第二电路板的上侧。

4.根据权利要求3所述的一种整流单元，其特征在于：所述辅助电源稳压电路包括三端稳压管，所述三端稳压管设于第二电路板靠近散热器的一侧并与散热器的顶壁接触。

5.根据权利要求1所述的一种整流单元，其特征在于：所述输出模块包括输出整流电路、输出滤波电路、电压尖峰吸收电路和副边取样电路，上述电路通过第四电路板集成在散热器相对输入模块的侧壁上。

6.根据权利要求1所述的一种整流单元，其特征在于：所述变压器集成模块包括变压器和电感器，所述变压器的原边连接输入模块，其副边连接输出模块，所述电感器连接变压器的副边和输出模块。

7.根据权利要求6所述的一种整流单元，其特征在于：所述变压器和电感器相适配地安装在安装槽内。

8.根据权利要求2所述的一种整流单元，其特征在于：所述第一电路板上开设有若干个贯穿其的第一维修窗体，所述输入模块的电气元件选择性地安装在散热器侧壁对应第一维修窗体的位置上，通过所述第一维修窗体可拆卸安装对应的电气元件。

9.根据权利要求3所述的一种整流单元，其特征在于：所述第二电路板上开设有若干个贯穿其的第二维修窗体，所述辅助电源稳压电路的电气元件选择性地安装在散热器顶壁对应第二维修窗体的位置上，通过所述第二维修窗体可拆卸安装对应的电气元件。

10.根据权利要求5所述的一种整流单元，其特征在于：所述第四电路板上开设有若干个贯穿其的第三维修窗体，所述输出模块的电气元件选择性地安装在散热器侧壁对应第三维修窗体的位置上，通过所述第三维修窗体可拆卸安装对应的电气元件。