CN218888377U - 一种变换电源模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变换电源模块，包括壳体、功率变换模块、控制保护模块和供电模块；所述壳体内部插接有隔板，该隔板将壳体内腔分隔成三个置物空间，且功率变换模块、控制保护模块和供电模块分别对应布置在三个置物空间内，其功率变换模块与控制保护模块连接；本实用新型具有体积小、重量轻、生产成本低的特点，能够防止该变换电源模块内部元件形成串扰，有效滤除2MHz以下的干扰及降低共模或差模的干扰，同时对冲击电流起到抑制作用，将270V电流抑制到2.8A以下，也对该变换电源模块起到防雷作用，节省内部空间及降低制作成本，满足电磁兼容和电源300Hz～20kHz脉动的要求。

Description

一种变换电源模块

技术领域

本实用新型涉及高压直流保护配电装置领域，具体为一种变换电源模块。

背景技术

高压配电装置是指由母线、开关电器、互感器等按照一定的技术要求装配起来，用来接收、分配和控制电能的设备，包括开关设备、监察测量仪表、保护电器、连接母线及其他辅助设备，用于发电厂和变配电中作控制发电机、电力变压器和电力线路之用，也可作为大型交流高压电动机的启动和保护用，高压直流保护配电装置则是对高压配电装置进行配电保护的设备。

现有的高压直流保护配电装置采用变换电源模块，变换电源模块均被要求通过电磁兼容、供电兼容等测试，现有变换电源模块在设计防雷电路，多是采用多组防雷管实现变换电源模块的防雷，制作成本较高，且变换电源模块中的功率模块与供电模块多是结合安装在同一模块外壳内，从而让变换电源模块内部形成串扰，存在共模与差模干扰，影响了变换电源模块的运行，进而影响了配电装置的安全运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种变换电源模块，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种变换电源模块，包括壳体、功率变换模块、控制保护模块和供电模块；所述壳体内部插接有隔板，该隔板将壳体内腔分隔成三个置物空间，且功率变换模块、控制保护模块和供电模块分别对应布置在三个置物空间内，其功率变换模块与控制保护模块连接；所述功率变换模块包含高压直流电源滤波电路、功率开关管组件、电感器组件、以及低压直流滤波电路。

优选的，所述电感器组件包含电感器N1、电感器N2和电感器N3，该电感器组件与供电模块连接；所述高压直流电源滤波电路与电感器组件连接，该高压直流电源滤波电路具有电容C1，所述低压直流滤波电路与电感器组件连接，该低压直流滤波电路具有电容C2；所述功率开关管组件包含开关管Q1和开关管Q2，该开关管Q1与开关管Q2皆采用螺接在壳体上，其电容C1与电容C2为高压Y电容。

优选的，所述开关管Q1的漏极D与电感器N1连接，该电感器N1与供电模块的正极端连接，其开关管Q1的源极S与供电模块的负极端连接。

优选的，所述开关管Q2的源极S与电感器N3连接，该开关管Q2的漏极D与电感器N2连接，其电感器N3的输出端依次串连二极管D和电容C3。

优选的，所述供电模块与功率变换模块连接。

优选的，所述壳体的顶端边缘位置设有供隔板两端插入的插槽，该隔板的俯视外形呈“T”形结构。

本实用新型的有益效果是：本实用新型具有体积小、重量轻、生产成本低的特点，能够依靠隔板将功率变换模块、控制保护模块、供电模块分隔开，防止该变换电源模块内部元件形成串扰，并配合电感器组件，有效滤除2MHz以下的干扰及降低共模或差模的干扰，同时对冲击电流起到抑制作用，采用高压Y电容，将270V电流抑制到2.8A以下，也对该变换电源模块起到防雷作用，节省了该变换电源模块的内部空间，降低了该变换电源模块的制作成本，可保证满足高压直流保护配电装置的电磁兼容和不影响300Hz～20kHz电源脉动的要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图。

图中：1功率变换模块、2电感器组件、3控制保护模块、4供电模块、5壳体、6隔板。

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。

请参阅图1-2，其为本实用新型提供一种技术方案，一种变换电源模块，包括壳体5、功率变换模块1、控制保护模块3和供电模块4；壳体5内部插接有隔板6，该隔板6将壳体5内腔分隔成三个置物空间，所提及的壳体5的顶端边缘位置设有供隔板6两端插入的插槽，该隔板6的俯视外形呈“T”形结构；其中，功率变换模块1、控制保护模块3和供电模块4分别对应布置在三个置物空间内，其中，通过隔板6将壳体5的内部空间，以将功率变换模块1、控制保护模块3和供电模块4分隔开，以防止该变换电源模块在使用时内部所形成的串扰；供电模块4采用270V供电电源；控制保护模块3采用但不限于FPGA-PMAC801A型控制模块。

需要说明的是，功率变换模块1与控制保护模块3连接，供电模块4与功率变换模块1连接；功率变换模块1包含高压直流电源滤波电路、功率开关管组件、电感器组件2、以及低压直流滤波电路；其中，电感器组件2包含电感器N1、电感器N2和电感器N3，其中，电感器N1、电感器N2与电感器N3为共模电感或差模电感，其共模电感采用纳米晶磁环，可有效滤除2MHz以下干扰；差模电感采用铁硅铝磁环，既能够对冲击电流有抑制作用，又有效降低CE102的干扰；电感器组件2与供电模块4连接；高压直流电源滤波电路与电感器组件2连接，该高压直流电源滤波电路具有电容C1，低压直流滤波电路与电感器组件2连接，该低压直流滤波电路具有电容C2；功率开关管组件包含开关管Q1和开关管Q2，该开关管Q1与开关管Q2皆采用螺接在壳体5上，以此提高该变换电源模块的散热能力和机械环境耐受能力；其中，所提及的电感器组件2能形成变压器，其电感器组件2采用灌封方式安置在壳体5上，以提高电感器组件2及该变换电源模块的散热能力和机械环境耐受能力。

请参阅图2所示，在本实施例中，开关管Q1的漏极D与电感器N1连接，该电感器N1与供电模块4的正极端连接，其开关管Q1的源极S与供电模块4的负极端连接；开关管Q2的源极S与电感器N3连接，该开关管Q2的漏极D与电感器N2连接，其电感器N3的输出端依次串连二极管D和电容C3；其中，电容C1、电容C2和电容C3皆采用高压Y电容，以起到防雷作用，节省该变换电源模块内部的空间，降低了该变换电源模块的制作成本。

其中，高压直流电源滤波电路为270V高压直流滤波电路，高压直流电源滤波电路采用三级滤波电路；且低压直流电源滤波电路为28V低压直流滤波电路，低压直流电源滤波电路采用一级滤波电路，输出电感主要用于抑制共模干扰，故选用共模电感，为了获取最大电感量，共模电感采用纳米晶磁环，因输出电流较大，为获取最大电感量以及提高散热能力，需对电感进行灌封，故选择漆包线的线径为1.4mm；将270V电流抑制到2.8A以下，有效保护后级电路；保证满足高压直流保护配电装置的电磁兼容和不影响300Hz～20kHz电源脉动的要求；共模电感与差模电感采用冲击电流抑制电路，将270V电流抑制到2.8A以下，有效保护后级电路；采用高压Y电容进行防雷设计，节省空间和降低成本。

该变换电源模块，主要功能为将270V电源转化为28V电源，满足不影响300Hz~20kHz电源脉动的要求，还存在冲击电流抑制能力、防雷能力和保护功能，其应用于高压直流保护配电装置，保证变换电源模块与高压配电装置正常工作；该变换电源模块，采用反激拓扑，原理简单、效率高、体积小、重量轻；变压器采用灌封的方式提高散热能力和机械环境耐受能力；开关管Q1和开关管Q2采用螺接至壳体5上的方式提高散热能力和机械环境耐受能力。

需要说明的是，差模电感与共模电感、功率变换模块1、控制保护模块3、供电模块4、电感器组件2的原理为市场上的公知技术，故在此不作赘述。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制；应当指的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；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或两个元件的相互作用关系；其中，可拆卸安装的方式有多种，例如，可以通过插接与卡扣相配合的方式，又例如，通过螺栓连接的方式等。

尽管已示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种变换电源模块，包括壳体、功率变换模块、控制保护模块和供电模块；其特征在于：所述壳体内部插接有隔板，该隔板将壳体内腔分隔成三个置物空间，且功率变换模块、控制保护模块和供电模块分别对应布置在三个置物空间内，其功率变换模块与控制保护模块连接；所述功率变换模块包含高压直流电源滤波电路、功率开关管组件、电感器组件、以及低压直流滤波电路。

2.根据权利要求1所述的一种变换电源模块，其特征在于：所述电感器组件包含电感器N1、电感器N2和电感器N3，该电感器组件与供电模块连接；所述高压直流电源滤波电路与电感器组件连接，该高压直流电源滤波电路具有电容C1，所述低压直流滤波电路与电感器组件连接，该低压直流滤波电路具有电容C2；所述功率开关管组件包含开关管Q1和开关管Q2，该开关管Q1与开关管Q2皆采用螺接在壳体上，其电容C1与电容C2为高压Y电容。

3.根据权利要求2所述的一种变换电源模块，其特征在于：所述开关管Q1的漏极D与电感器N1连接，该电感器N1与供电模块的正极端连接，其开关管Q1的源极S与供电模块的负极端连接。

4.根据权利要求2所述的一种变换电源模块，其特征在于：所述开关管Q2的源极S与电感器N3连接，该开关管Q2的漏极D与电感器N2连接，其电感器N3的输出端依次串连二极管D和电容C3。

5.根据权利要求1所述的一种变换电源模块，其特征在于：所述供电模块与功率变换模块连接。

6.根据权利要求1所述的一种变换电源模块，其特征在于：所述壳体的顶端边缘位置设有供隔板两端插入的插槽，该隔板的俯视外形呈“T”形结构。

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