CN216357985U - 一种ac-dc变换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种AC‑DC变换器，包括：第一PCB板、第二PCB板及风扇；第一PCB板的第一板面与第二PCB板的第一板面相向配置，风扇设置于第一PCB板及第二PCB板的一侧边；第一PCB板的第一板面设有PFC功率管散热器及第一母线电容，并且PFC功率管散热器及第一母线电容均设置于邻近风扇的侧边；第二PCB板的第一板面设有LLC原边功率管散热器、LLC副边功率管散热器、变压器以及第二母线电容，LLC原边功率管散热器、LLC副边功率管散热器、变压器以及第二母线电容均设置于邻近风扇的侧边。本实用新型提供的AC‑DC变换器实现电气性能的同时，提高器件散热性，缩小变换器尺寸，实现高功率密度。

Description

一种AC-DC变换器

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术，具体的讲是一种交流电转直流电AC-DC变换器。

背景技术

电动汽车是汽车发展的一大趋势，充电桩是电动汽车普及的必要条件。现有公共充电桩几乎都是建在户外，对占地面积都有很高的要求，所以充电桩的功率密度越高越好，但高功率密度的要求需要良好的散热性能，因此充电桩的散热非常关键。而充电模块作为充电桩的核心组件，是发热源头。

目前充电模块的尺寸逐渐往小型化，高功率密度方向发展，这样做的充电桩整装体积可以更小，占地面积更小，节省用地成本；而充电模块小型化，对功率器件的散热要求也会提高。散热性能差的问题。

实用新型内容

为克服现有技术中充电电源的AC-DC变换器存在的至少一缺陷，提供一种尺寸更小，散热好，功率密度高的充电模块，本实用新型提供了一种AC-DC变换器，其包括：第一印刷电路PCB板、第二PCB板及风扇；其中，

所述第一PCB板的第一板面与第二PCB板的第一板面相向配置，所述的风扇设置于第一PCB板及第二PCB板的一侧边；

所述第一PCB板的第一板面设有功率因素校正PFC功率管散热器及第一母线电容，并且所述PFC功率管散热器及第一母线电容均设置于邻近所述风扇的侧边；

所述第二PCB板的第一板面设有谐振电路LLC原边功率管散热器、LLC副边功率管散热器、变压器以及第二母线电容，并且所述LLC原边功率管散热器、LLC副边功率管散热器、变压器以及第二母线电容均设置于邻近所述风扇的侧边。

本实用新型一实施例中，所述AC-DC变换器包括：多个PFC功率管散热器、多个PFC电感；

所述多个PFC功率管散热器分为两列，两列PFC功率管散热器对称分布于所述第一母线电容的两侧；

所述多个PFC电感分为两列，两列PFC电感对称分布于所述第一母线电容的两侧，并且所述PFC电感所在的列与PFC功率管散热器所在的列平行，所述PFC功率管散热器所在的列邻近所述风扇。

本实用新型一实施例中，所述AC-DC变换器包括：多个PFC功率管散热器、两个第一母线电容及多个PFC电感；

所述多个PFC功率管散热器、多个PFC电感设置于所述两个第一母线电容之间；

所述多个PFC功率管散热器设置于一列，所述多个PFC电感设置于一列，所述多个PFC电感所在的列与所述多个PFC功率管散热器所在的列平行，所述PFC功率管散热器所在的列邻近所述风扇。

本实用新型实施例中，所述AC-DC变换器还包括：交流输入端、交流滤波器以及交流继电器，设置于所述第一PCB板的第一板面；

所述交流输入端设置于所述第一PCB板的远离所述风扇的侧边，所述交流滤波器设置于所述交流输入端与所述交流继电器之间，所述的交流继电器设置于所述母线电容与所述交流滤波器之间。

本实用新型实施例中，所述AC-DC变换器包括：四个PFC电感及六个PFC功率管散热器。

本实用新型实施例中，所述的AC-DC变换器包括：两个LLC原边功率管散热器、两个LLC副边功率管散热器、两个变压器以及一个第二母线电容；

所述两个变压器两侧分别设置一LLC原边功率管散热器及一LLC副边功率管散热器，所述第二母线电容设置于两个LLC原边功率管散热器之间。

本实用新型实施例中，所述AC-DC变换器还包括：直流输出端、直流滤波器、升压降压电路，设置于所述的第二PCB板的第一板面；

所述直流输出端设置于第二PCB板的远离所述风扇的侧边，所述直流滤波器设置于所述升压降压电路与直流输出端之间。

本实用新型实施例中，所述AC-DC变换器还包括：铜排；

所述铜排分别连接到第一PCB板的三相端子、所述第二PCB板的三相端子，以实现第一PCB板与第二PCB板的电连接。

本实用新型实施例中，所述AC-DC变换器还包括：第一外壳以及第二外壳；

所述第一PCB板设置于所述第一外壳，所述第二PCB板设置于所述第二外壳。

本实用新型实施例中，所述第一PCB板设置于所述第一外壳，所述第二PCB板设置于所述第二外壳，所述第一外壳翻转180度使第一PCB板扣于所述第二PCB板。

本实用新型提供了一种AC-DC变换器，包括两个PCB板，并且两个PCB板的板面相向配置，设置于PCB板的PFC功率管散热器、母线电容、功率管散热器、变压器等器件设置于邻近风扇的侧边，通过将对温度敏感的器件设置于邻近风扇的入风口，提高散热效果，让PCB板上的器件发挥更大效率，实现AC-DC变换器电气性能的同时，缩小AC-DC变换器及其适用的充电模块的尺寸，使得AC-DC变换器具有更好的散热效果，同时使得AC-DC变换器布局实现高功率密度。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的AC-DC变换器的侧视图；

图2为本实用新型实施例中的PCB A板示意图；

图3为本实用新型实施例中的PCB A板示意图；

图4为本实用新型实施例中的PCB B板示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

目前充电模块的尺寸逐渐往小型化，高功率密度方向发展，这样做的充电桩整装体积可以更小，占地面积更小，节省用地成本，但现有技术中充电电源板布局存在散热性能差，并且尺寸都偏大，功率密度无法提高，造成系统机柜设计尺寸偏大，成本和占地面积偏高。

有鉴于此，本实用新型提供了一种AC-DC变换器，所述的AC-DC变换器包括：第一PCB板、第二PCB板及风扇；其中，

所述第一PCB板的第一板面与第二PCB板的第一板面相向配置，所述的风扇设置于第一PCB板及第二PCB板的一侧边；

所述第一PCB板的第一板面设有PFC功率管散热器及第一母线电容，并且所述PFC功率管散热器及第一母线电容均设置于邻近所述风扇的侧边；

所述第二PCB板的第一板面设有LLC原边功率管散热器、LLC副边功率管散热器、变压器以及第二母线电容，并且所述LLC原边功率管散热器、LLC副边功率管散热器、变压器以及第二母线电容均设置于邻近所述风扇的侧边。

如图1所示，为本实用新型一实施例提供的AC-DC变换器的侧视图，PCB B板101和PCB A板102的板面相向配置，PCB A板102上的PFC功率管散热器及第一母线电容均设置于邻近风扇的侧边，PCB B板101上的LLC原边功率管散热器、LLC副边功率管散热器、变压器及母线电容，设置于邻近风扇的侧边，通过将对温度敏感的器件设置于邻近风扇的入风口，提高散热效果，让PCB板上的器件发挥更大效率，三相端子103将两个PCB板电连接，通过将两个PCB板相向设置，将AC-DC变换器的器件分别布置与两个PCB板，实现AC-DC变换器电气性能的同时，缩小AC-DC变换器及其适用的充电模块的尺寸，使得AC-DC变换器实现高功率密度，同时使得AC-DC变换器具有更好的散热效果。

进一步，如图1所示，本实用新型实施例中，AC-DC变换器还包括：铜排104，PCB B板101和PCB A板102通过铜排104连接到三相端子103实现电连接。

本实用新型实施例中，所述的AC-DC变换器还包括：第一外壳以及第二外壳，具体的，第一PCB板设置于第一外壳，第二PCB板设置于第二外壳。

进一步，本实施例中，第一外壳翻转180度使第一PCB板扣于所述第二PCB板。

如图1所示，PCB A板102安装在外壳105下盖，PCB B板101安装在外壳106上盖；PCBB板101安装在外壳106上盖后旋转180度，倒扣与PCB A102板进行装配，同时用铜排104将PCB B板101和PCB A板102上各自的三相端子进行连接，实现电气性能，最后通过风扇将功率器件的热量散发出去，通过此种布局缩小AC-DC变换器尺寸的同时，实现高功率密度。

本实用新型实施例中，所述的AC-DC变换器包括：多个PFC功率管散热器、多个PFC电感；

所述多个PFC功率管散热器分为两列，两列PFC功率管散热器对称分布于所述第一母线电容的两侧；

所述多个PFC电感分为两列，两列PFC电感对称分布于所述第一母线电容的两侧，并且所述PFC电感所在的列与PFC功率管散热器所在的列平行，所述PFC功率管散热器所在的列邻近所述风扇。

所述的AC-DC变换器还包括：交流输入端、交流滤波器以及交流继电器，设置于所述第一PCB板的第一板面；

所述交流输入端设置于所述第一PCB板的远离所述风扇的侧边，所述交流滤波器设置于所述交流输入端与所述交流继电器之间，所述的交流继电器设置于所述母线电容与所述交流滤波器之间。

具体的，如图2所示，为本实用新型一实施例中的PCB A板102上的器件布局图，通过三相的端子，PFC功率管散热器，直流母线，PFC电感，交流继电器，交流滤波器和交流输入端子，对各功能区域的划分，让器件的散热风道更顺畅，PCB板空间利用率更高。其中，三个PFC功率管散热器设置为一列，两个PFC电感设置为一列，对称设置于母线电容及交流继电器的两侧，PFC电感所在的列邻近交流继电器，PFC功率管散热器所在列邻近三相端子。

由于风扇的入风口环境温度比较低，风会更流畅，本实施例中将PFC功率管放在入风口，可以让器件发挥更大效率，另外母线电容对温度比较敏感，放在入风口可以提高母线电容的使用寿命；而PFC电感，滤波器和交流继电器相对于PFC功率管和母线电容可以耐更高的温度，所以放在靠近出风口的位置，本实用新型的器件布局考虑到效率和散热对区域进行划分，通过将两个PCB板相向配置缩小体积的同时，利用风扇使得两个PCB板之间形成的散热风道，从而散热更顺畅，并且PCB板空间利用率更高。

本实用新型又一实施例中，AC-DC变换器包括：多个PFC功率管散热器、两个第一母线电容及多个PFC电感；

所述多个PFC功率管散热器、多个PFC电感设置于所述两个第一母线电容之间；

所述多个PFC功率管散热器设置于一列，所述多个PFC电感设置于一列，所述多个PFC电感所在的列与所述多个PFC功率管散热器所在的列平行，所述PFC功率管散热器所在的列邻近所述风扇。

具体的，如图3所示，四个PFC电感及六个PFC功率管散热器设置于两个母线电容之间，并且四个PFC电感布置为一列，四个PFC功率管散热器布置为一列，PFC电感所在的列平行于PFC功率管散热器所在的列，交流继电器设置于两个母线电容之间并邻近PFC电感，PFC功率管散热器所在的列邻近风扇。

本实用新型实施例中，将PFC功率管放在温度较低的入风口，可以让器件发挥更大效率，母线电容放在入风口可以提高母线电容的使用寿命，本实用新型的器件布局考虑到效率和散热对区域进行划分，通过将两个PCB板相向配置缩小体积的同时，利用风扇使得两个PCB板之间形成的散热风道，从而散热更顺畅，并且PCB板空间利用率更高。

图2、图3所示的实施例中，AC-DC变换器包括：四个PFC电感及六个PFC功率管散热器，对本领域技术人员而言，可清楚获知，PFC电感及PFC功率管散热器的数量并不以此为限。

本实用新型实施例中，所述的AC-DC变换器包括：两个LLC原边功率管散热器、两个LLC副边功率管散热器、两个变压器以及一个第二母线电容；

所述两个变压器两侧分别设置一LLC原边功率管散热器及一LLC副边功率管散热器，所述第二母线电容设置于两LLC原边功率管散热器之间。

本实用新型实施例中，所述AC-DC变换器还包括：直流输出端、直流滤波器、升压降压电路，设置于所述的第二PCB板的第一板面；

所述直流输出端设置于第二PCB板的远离所述风扇的侧边，所述直流滤波器设置于所述升压降压电路与直流输出端之间。

具体的，如图4所示，直流输出端设置于PCB B板101远离风扇的侧边，直流滤波器设置于Buck boost(升压降压)电路与直流输出端之间，本实用新型实施例中，AC-DC变换器包括：两个变压器、两个LLC原边功率管散热器、两个LLC副边功率管散热器以及一母线电容，变压器两侧分别设置一LLC原边功率管散热器及一LLC副边功率管散热器，两个LLC副边功率管散热器设置于最外侧，PCB B板101的母线电容设置于两个LLC原边功率管散热器之间。

本实施例中，将LLC原功率管、LLC副功率管放在入风口，更好的为器件降温可以让器件发挥更大效率，同时由于母线电容对温度比较敏感，放在入风口可以提高使用寿命；其它的Buck boost电路和直流滤波器对于LLC原副边功率管和母线电容可以耐更高的温度，所以放在靠近出风口的位置，本实用新型的器件布局考虑到效率和散热对区域进行划分，通过将两个PCB板相向配置缩小体积的同时，利用风扇使得两个PCB板之间形成的散热风道，从而散热更顺畅，并且PCB板空间利用率更高。。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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实用新型中的具体含义。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。、在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种AC-DC变换器，其特征在于，所述AC-DC变换器包括：第一PCB板、第二PCB板及风扇；其中，

所述第一PCB板的第一板面与第二PCB板的第一板面相向配置，所述的风扇设置于第一PCB板及第二PCB板的一侧边；

所述第一PCB板的第一板面设有PFC功率管散热器及第一母线电容，并且所述PFC功率管散热器及第一母线电容均设置于邻近所述风扇的侧边；

所述第二PCB板的第一板面设有LLC原边功率管散热器、LLC副边功率管散热器、变压器以及第二母线电容，并且所述LLC原边功率管散热器、LLC副边功率管散热器、变压器以及第二母线电容均设置于邻近所述风扇的侧边。

2.如权利要求1所述的AC-DC变换器，其特征在于，所述AC-DC变换器包括：多个PFC功率管散热器、多个PFC电感；

所述多个PFC功率管散热器分为两列，两列PFC功率管散热器对称分布于所述第一母线电容的两侧；

所述多个PFC电感分为两列，两列PFC电感对称分布于所述第一母线电容的两侧，并且所述PFC电感所在的列与PFC功率管散热器所在的列平行，所述PFC功率管散热器所在的列邻近所述风扇。

3.如权利要求1所述的AC-DC变换器，其特征在于，所述AC-DC变换器包括：多个PFC功率管散热器、两个第一母线电容及多个PFC电感；

所述多个PFC功率管散热器、多个PFC电感设置于所述两个第一母线电容之间；

所述多个PFC功率管散热器设置于一列，所述多个PFC电感设置于一列，所述多个PFC电感所在的列与所述多个PFC功率管散热器所在的列平行，所述PFC功率管散热器所在的列邻近所述风扇。

4.如权利要求2所述的AC-DC变换器，其特征在于，所述AC-DC变换器还包括：交流输入端、交流滤波器以及交流继电器，设置于所述第一PCB板的第一板面；

所述交流输入端设置于所述第一PCB板的远离所述风扇的侧边，所述交流滤波器设置于所述交流输入端与所述交流继电器之间，所述的交流继电器设置于所述母线电容与所述交流滤波器之间。

5.如权利要求3所述的AC-DC变换器，其特征在于，所述AC-DC变换器包括：四个PFC电感及六个PFC功率管散热器。

6.如权利要求1所述的AC-DC变换器，其特征在于，所述的AC-DC变换器包括：两个LLC原边功率管散热器、两个LLC副边功率管散热器、两个变压器以及一个第二母线电容；

所述两个变压器两侧分别设置一LLC原边功率管散热器及一LLC副边功率管散热器，所述第二母线电容设置于两LLC原边功率管散热器之间。

7.如权利要求1所述的AC-DC变换器，其特征在于，所述AC-DC变换器还包括：直流输出端、直流滤波器、升压降压电路，设置于所述的第二PCB板的第一板面；

所述直流输出端设置于第二PCB板的远离所述风扇的侧边，所述直流滤波器设置于所述升压降压电路与直流输出端之间。

8.如权利要求1所述的AC-DC变换器，其特征在于，所述AC-DC变换器还包括：铜排；

所述铜排分别连接到第一PCB板的三相端子、所述第二PCB板的三相端子，以实现第一PCB板与第二PCB板的电连接。

9.如权利要求1所述的AC-DC变换器，其特征在于，所述AC-DC变换器还包括：第一外壳以及第二外壳；

所述第一PCB板设置于所述第一外壳，所述第二PCB板设置于所述第二外壳。

10.如权利要求9所述的AC-DC变换器，其特征在于，所述第一PCB板设置于所述第一外壳，所述第二PCB板设置于所述第二外壳，所述第一外壳翻转180度使第一PCB板扣于所述第二PCB板。

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