CN219041650U - 一种双向ac/dc电源的低压侧结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双向AC/DC电源的低压侧结构，属于开关电源技术领域，包括变压器、第一开关管、第二开关管与第一电容，所述变压器、所述第一开关管、所述第二开关管与所述第一电容设置在一个多层PCB板上，所述变压器与所述第一电容设置于所述多层PCB板的第一面，所述第一开关管与所述第二开关管设置于所述多层PCB板的第二面。本实用新型的双向AC/DC电源的低压侧结构，能使双向AC/DC电源具有效率高、散热效果佳、可实现高频开关等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电源技术领域，且特别是有关于一种双向AC/DC电源的低压侧结构。
背景技术
效率是开关电源最主要的一个技术指标，也是电源产品最主要的性能，尤其对于高频低压大电流开关电源，例如，输出电压低于12V，电流高于200A的双向AC/DC电源，效率至关重要。传统的低压大电流双向AC/DC电源大多具有以下的缺点：效率偏低、散热效果不佳、成本高和无法实现高开关频率。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种双向AC/DC电源的低压侧结构，能使双向AC/DC电源具有效率高、散热效果佳、可实现高频开关等优点。
为达到上述目的，本实用新型技术方案是：
一种双向AC/DC电源的低压侧结构，包括变压器、第一开关管、第二开关管与第一电容，所述变压器、所述第一开关管、所述第二开关管与所述第一电容设置在一个多层PCB板上，所述变压器与所述第一电容设置于所述多层PCB板的第一面，所述第一开关管与所述第二开关管设置于所述多层PCB板的第二面。
上述一种双向AC/DC电源的低压侧结构，还包括散热器，所述散热器设置于所述多层PCB板的第二面。
上述一种双向AC/DC电源的低压侧结构，还包括铜条，所述铜条设置于所述多层PCB板的第二面。
上述变压器包括变压器的原边绕组、副边绕组与变压器的磁芯。上述变压器的原边绕组采用多股线绕制的线饼。上述变压器的副边绕组采用铜片实现，所述铜片之间设置绝缘片。
本实用新型的一优选实施例中，上述第一电容采用LOW ESR的固态电容。上述第一电容由多个电容并联实现。
本实用新型的一优选实施例中，上述第一开关管与上述第二开关管采用贴片封装。上述第一开关管由多个开关管并联实现，上述第二开关管由多个开关管并联实现。
有益效果，本实用新型一种双向AC/DC电源的低压侧结构能使电源的效率显著提高；由于多层PCB板的面积较小，因此成本较低；多层PCB板与主板垂直布局，并且散热器与风道平行，能实现很好的散热效果；能实现较短的交流路径和较小的交流阻抗，使电源高频工作时的效率不会显著下降，有利于实现电源的小型化。
为让实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为双向AC/DC电源常用拓扑的电路示意图。
图2为本实用新型一种双向AC/DC电源的低压侧结构示意图。
图3为图2中多层PCB板的右侧爆炸视图。
图4为图2中多层PCB板的左侧爆炸视图。
图5为图2中变压器绕组的结构示意图。
图6为图2中多层PCB板在主板上的位置示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
图1为双向AC/DC电源常用拓扑的电路示意图，如图1所示，双向AC/DC电源包括开关管Q1、开关管Q2、电容C1、电容C2、电感L1、变压器T、开关管Q3、开关管Q4与电容C3。所述开关管Q1与所述开关管Q2同向串联，串联后的两端为交流端，电阻R1的两端并联所述开关管Q1的栅极和源极，电阻R2的两端并联所述开关管Q2的栅极和源极，所述电容C1的第一端连接所述开关管Q1的漏极，所述电容C1的第二端连接所述电容C2的第一端，所述电容C2的第二端连接所述开关管Q2的源极，所述开关管Q1与所述开关管Q2的串联中点连接所述电感L1的第一端，所述电感L1的第二端连接所述变压器T的原边绕组第一端，所述变压器T的原边绕组第二端连接所述电容C2的第一端。所述变压器T的副边绕组采用中间抽头的结构，所述变压器T的副边绕组第一端连接所述开关管Q4的漏极，所述开关管Q4的源极连接所述开关管Q3的源极，所述开关管Q3的漏极连接所述变压器T的副边绕组第二端，所述变压器T副边绕组的中间抽头连接电容C3的第一端，所述电容C3的第二端连接所述开关管Q4的源极，所述电容C3的两端为直流端。
下面以图1中的双向AC/DC电源拓扑为例，介绍本实用新型一种双向AC/DC电源的低压侧结构。
本实用新型一种双向AC/DC电源的低压侧结构包括变压器T、开关管Q3、开关管Q4与电容C3。其中，开关管Q3可由多个并联的开关管实现，开关管Q4可由多个并联的开关管实现，电容C3可由多个并联的电容实现。
在本具体实施例中，所述开关管Q3由5个并联的开关管实现，所述开关管Q4由5个并联的开关管实现，所述电容C3由16个并联的电容实现。
在本实用新型一种双向AC/DC电源的低压侧结构中，将变压器T、开关管Q3、开关管Q4与电容C3集成在一个多层PCB板1上，所述多层PCB板1如图2所示。更具体地请参考图3与图4，图3为图2中多层PCB板1的右侧爆炸视图，图4为图2中多层PCB板1的左侧爆炸视图。
所述变压器T与所述电容C3设置于所述多层PCB板1的第一面，所述开关管Q3与所述开关管Q4设置于所述多层PCB板1的第二面。变压器11包括变压器T的绕组111与变压器T的磁芯112。更具体地，请参考图5，变压器T的绕组111采用多股线绕制的线饼1111、铜片1112与绝缘片1113实现，所述线饼1111为变压器T的原边绕组，所述铜片1112为变压器T的副边绕组，所述铜片1112之间设置绝缘片1113，所述绝缘片1113的作用是防止铜片与铜片之间短路。
所述多层PCB板1的第一面上设置有多个电容12，多个电容12并联实现电容C3。在一具体实施例中，电容12采用LOW ESR的固态电容实现。所述多层PCB板1的第二面上设置有多个MOSFET 13，用于实现开关管Q3和开关管Q4，MOSFET 13采用贴片封装实现以满足高频化的要求。变压器11、电容12以及MOSFET 13就近放置并且它们的连接采用多层PCB板并联的方式，可以最小化交流路径的阻抗。
所述多层PCB板1的第二面上还设置有铜条15，用于连接直流路径。
所述多层PCB板1的第二面上还设置散热器14，用于对MOSFET13进行散热，其中，MOSFET 13通过孔导热至散热器14。
图6示出多层PCB板1放置在主板2上的示意图，多层PCB板1与主板2垂直布局并且靠近所述主板2的输出端子一侧，铜条15还连接多层PCB板1和主板2的输出端子，散热器14平行于风扇3的风道布局设置，可以实现更好地散热效果。
综上所述，本实用新型一种双向AC/DC电源的低压侧结构能使电源的效率显著提高；由于多层PCB板的面积较小，因此成本较低；多层PCB板与主板垂直布局，并且散热器与风道平行，能实现很好的散热效果；能实现较短的交流路径和较小的交流阻抗，使电源高频工作时的效率不会显著下降，有利于实现电源的小型化。
虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本实用新型的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (10)
1.一种双向AC/DC电源的低压侧结构，其特征在于，包括变压器、第一开关管、第二开关管与第一电容，所述变压器、所述第一开关管、所述第二开关管与所述第一电容设置在一个多层PCB板上，所述变压器与所述第一电容设置于所述多层PCB板的第一面，所述第一开关管与所述第二开关管设置于所述多层PCB板的第二面。
2.如权利要求1所述一种双向AC/DC电源的低压侧结构，其特征在于，还包括散热器，所述散热器设置于所述多层PCB板的第二面。
3.如权利要求2所述一种双向AC/DC电源的低压侧结构，其特征在于，还包括铜条，所述铜条设置于所述多层PCB板的第二面。
4.如权利要求1所述一种双向AC/DC电源的低压侧结构，其特征在于，所述变压器包括变压器的原边绕组、副边绕组与变压器的磁芯。
5.如权利要求4所述一种双向AC/DC电源的低压侧结构，其特征在于，所述变压器的原边绕组采用多股线绕制的线饼。
6.如权利要求5所述一种双向AC/DC电源的低压侧结构，其特征在于，所述变压器的副边绕组采用铜片实现，所述铜片之间设置绝缘片。
7.如权利要求1所述一种双向AC/DC电源的低压侧结构，其特征在于，所述第一电容采用LOW ESR的固态电容。
8.如权利要求1所述一种双向AC/DC电源的低压侧结构，其特征在于，所述第一电容由多个电容并联实现。
9.如权利要求1所述一种双向AC/DC电源的低压侧结构，其特征在于，所述第一开关管与所述第二开关管采用贴片封装。
10.如权利要求1所述一种双向AC/DC电源的低压侧结构，其特征在于，所述第一开关管由多个开关管并联实现，所述第二开关管由多个开关管并联实现。
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2022
- 2022-11-22 CN CN202223096461.2U patent/CN219041650U/zh active Active
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