CN220022637U - 电源变换器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电源变换器，包括：盒体、排风扇、整流桥和buck电路；整流桥和buck电路均位于盒体内，盒体一侧壁开设有散热孔和安装孔，安装孔与排风扇相匹配，排风扇通过安装孔与盒体连接，排风扇的两侧分别朝向盒体内部和外侧，散热孔和安装孔靠近整流桥和buck电路设置；整流桥的输入端适用于与交流电源的输出端电连接，整流桥的输出端与buck电路的输入端电连接，buck电路的输出端适用于用电负载电连接。相比较现有的电源变换器，电子元件在盒体内的产热无法快速散出，影响电源变换器的正常工作，本申请能够满足电源变换器的散热需求。

Description

电源变换器

技术领域

本申请涉及电源工具技术领域，尤其涉及一种电源变换器。

背景技术

现有的电源变换器，例如专利文件CN209692587U，其电子器件较多，易产热，但工作环境温度过高会干扰电子器件的正常工作，缩短电源变换器的使用寿命。

因此，如何为电源变换器进行散热成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为了满足电源变换器的散热需求，本申请提供一种电源变换器。

为实现本实用新型目的提供的一种电源变换器，包括：

盒体、排风扇、整流桥和buck电路；

所述整流桥和所述buck电路均位于所述盒体内，所述盒体一侧壁开设有散热孔和安装孔，所述安装孔与所述排风扇相匹配，所述排风扇通过所述安装孔与所述盒体连接，所述排风扇的两侧分别朝向盒体内部和外侧，所述散热孔和所述安装孔靠近所述整流桥和所述buck电路设置；

所述整流桥的输入端适用于与交流电源的输出端电连接，所述整流桥的输出端与所述buck电路的输入端电连接，所述buck电路的输出端适用于用电负载电连接。

在一种可能的实现方式中，还包括电容；

所述电容位于所述盒体内，所述整流桥的输入端与所述电容的输入端电连接，所述电容的输出端与所述buck电路的输入端电连接。

在一种可能的实现方式中，还包括电感；

所述电感位于所述盒体内部，所述电容的输出端与所述电感的输入端电连接，所述电感的输出端与所述buck电路的输入端电连接。

在一种可能的实现方式中，还包括主控板和驱动模块；

所述主控板适用于与用电设施的CAN总线电连接以进行通信，所述主控板与所述驱动模块的输入端电连接，所述驱动模块的输出端与所述buck电路的控制端电连接。

在一种可能的实现方式中，所述主控板和所述驱动模块之间设有屏蔽板。

在一种可能的实现方式中，所述驱动模块包括驱动板和IGBT；

所述驱动板的输入端和所述IGBT的控制端均与所述主控板电连接，所述驱动板的输出端与所述buck的控制端电连接，所述IGBT的输入端与所述整流桥的输出端电连接，所述IGBT的输出端与所述buck电路的输入端电连接。

在一种可能的实现方式中，还包括电流传感器；

所述电流传感器的输入端与所述buck电路的输出端电连接，所述电流传感器的输出端与所述主控板电连接。

在一种可能的实现方式中，还包括电压采集板；

所述电压采集板的输入端与所述buck电路的输出端电连接，所述电压采集板的输出端与所述主控板电连接。

在一种可能的实现方式中，所述排风扇为两个以上，所述安装孔与所述排风扇的数量一致，所述安装孔与所述排风扇一一对应设置，两个以上所述排风扇相邻分布。

本申请适用于车辆、无人机等用电设施的直流电低压供电。buck电路是一种DC-DC转换电路，输出电压低于输入电压。本申请通过设置整流桥将交流电源转变为直流电；通过设置buck电路对直流电进行降压处理并输出至用电负载；通过设置盒体，盒体设有内部腔体为整流桥和buck电路提供安装基础；通过设排风扇和散热孔为整流桥和buck电路进行散热，排风扇转动促进盒体内部空气流通，热空气经散热孔与外界进行交换。相比较现有的电源变换器，电子元件在盒体内的产热无法快速散出，影响电源变换器的正常工作，本申请能够满足电源变换器的散热需求。

附图说明

图1示出本申请实施例的电源变换器的爆炸图；

图2示出本申请实施例的电源变换器的结构示意图；

图3示出本申请实施例的电源变换器的仰视图；

图4示出本申请实施例的电源变换器的正视图；

图5示出本申请实施例的电源变换器的侧视图；

图6示出本申请实施例的电源变换器的原理图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

其中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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或简化描述，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。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

图1示出根据本申请一实施例的电源变换器的爆炸图；图2示出根据本申请一实施例的电源变换器的结构示意图；图3示出根据本申请一实施例的电源变换器的仰视图；图4示出根据本申请一实施例的电源变换器的正视图；

图5示出根据本申请一实施例的电源变换器的侧视图；图6示出根据本申请一实施例的电源变换器的原理图。

如题1所示，该电源变换器包括：盒体100、排风扇110、整流桥200和buck电路300；整流桥200和buck电路300均位于盒体100内，盒体100一侧壁开设有散热孔120和安装孔，安装孔与排风扇110相匹配，排风扇110通过安装孔与盒体100连接，排风扇110的两侧分别朝向盒体100内部和外侧，散热孔120和安装孔靠近整流桥200和buck电路300设置；整流桥200的输入端适用于与交流电源的输出端电连接，整流桥200的输出端与buck电路300的输入端电连接，buck电路300的输出端适用于用电负载电连接。

本申请适用于车辆、无人机等用电设施的直流电低压供电。buck电路300是一种DC-DC转换电路，输出电压低于输入电压。本申请通过设置整流桥200将交流电源转变为直流电；通过设置buck电路300对直流电进行降压处理并输出至用电负载；通过设置盒体100，盒体100设有内部腔体为整流桥200和buck电路300提供安装基础；通过设排风扇110和散热孔120为整流桥200和buck电路300进行散热，排风扇110转动促进盒体100内部空气流通，热空气经散热孔120与外界进行交换。相比较现有的电源变换器，电子元件在盒体100内的产热无法快速散出，影响电源变换器的正常工作，本申请能够满足电源变换器的散热需求。

在一种可能的实现方式中，buck电路300对直流电进行降压处理至28V，并输出至用电负载。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，还包括电容410；电容410位于盒体100内，整流桥200的输入端与电容410的输入端电连接，电容410的输出端与buck电路300的输入端电连接，即整流桥200的输出端通过电容410与buck电路300的输入端电连接。本申请通过设置电容410，为整流后的电流进行滤波。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，还包括电感420；电感420位于盒体100内，电容410的输出端与电感420的输入端电连接，电感420的输出端与buck电路300的输入端电连接，即整流桥200的输出端依次通过电容410、电感420与buck电路300的输入端电连接。本申请通过设置电容410电感420组成滤波电路，为整流桥200的输出电流进行滤波。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，还包括主控板500和驱动模块600；主控板500适用于与用电设施的CAN总线电连接以进行通信，主控板500与驱动模块600的输入端电连接，驱动模块600的输出端与buck电路300的控制端电连接。主控板500与用电设施的CAN总线电连接以进行通信，主控板500根据用电设施的要求对buck下发对应的控制指令，驱动模块600转换为驱动信号，buck根据驱动信号调整输出的电压值。本申请通过设置主控板500和驱动模块600保证电源变换器的输出与用电负载的需求相匹配，能够灵活适应多种用电需求。

在一种可能的实现方式中，主控板500和驱动模块600之间设有屏蔽板510，防止主控板500与驱动模块600之间电磁干扰。

在一种可能的实现方式中，驱动模块600包括驱动板610和IGBT620；驱动板610的输入端与主控板500的输出端电连接，IGBT620的输入端与主控板500的输出端电连接，驱动板610的输出端与buck的控制端电连接，IGBT620的输入端与整流桥200的输出端电连接，IGBT620的输出端与buck电路300的输入端电连接，IGBT620与驱动板610焊接。

IGBT620，又叫绝缘栅双极型晶体管，是一种由控制电路来控制是否导电的半导体。比如控制电路指示为通，那么IGBT620就是导体，电流畅通；如果控制电路指示为断，那么IGBT620就是绝缘体，电流断开。本申请通过设置驱动板610接受调压指令并传递给buck电路300，通过设置IGBT620接受通断指令，决定是否输出供电。

在一种可能的实现方式中，还包括检测单元，例如电流传感器710、电压采集板720、漏电检测器、温度传感器，检测单元的输出端与主控板500电连接，检测单元的检测结果经主控板500传递至用电设施的CAN总线，由用电设施的通讯模块显示给工作人员，工作人员因此可以判断电源变换器的供电状态，便于工作人员快速排查用电故障。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，检测单元为电流传感器710；电流传感器710的输入端与buck电路300的输出端电连接，电流传感器710的输出端与主控板500电连接。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，检测单元为电压采集板720；电压采集板720的输入端与buck电路300的输出端电连接，电压采集板720的输出端与主控板500电连接。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，还包括母排800，buck电路300的输出端与母排800的输入端电连接，母排800的输出端适用于与用电负载的输入端电连接，电流传感器710和电压采集板720的输入端均与母排800电连接。电流传感器710和电压采集板720分别采集母排800处的电流和电压值。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，排风扇110包括固定框111、基座和旋转部112，旋转部112与基座可旋转连接，基座与固定框111连接，固定框111通过安装孔与固定于盒体100，基座整体呈长条状，基座固定于固定框111的中部，旋转部112位于固定框111内，旋转部112在固定框111内旋转。旋转部112包括电机、旋转轴和两个以上绕旋转轴圆周分布的风扇叶片。电机驱动旋转轴转动，风扇叶片与旋转轴连接，旋转轴带动风扇叶片转动，加快盒体100内的空气流通速度，盒体100外冷空气通过固定框111中各风扇叶片的缝隙处进入盒体100内部环境，与盒体100内热空气进行热交换。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，排风扇110还包括保护罩113，保护罩113设有两个以上的通风孔，保护罩113通过安装孔固定于盒体100，保护罩113覆盖固定框111朝向盒体100外侧的一侧面，风扇叶片在保护罩113内可旋转。通过设置保护罩113，对操作人员有一定的保护作用，还能够防止异物卡入风扇叶片。进一步地，通风孔呈弧形，两个以上的弧形通风孔圆周分布。

在一种可能的实现方式中，如图3所示，排风扇110为两个以上，安装孔与排风扇110的数量一致，安装孔与排风扇110一一对应连接，两个以上排风扇110相邻分布。

在一种可能的实现方式中，如图3所示，盒体100的侧壁设有散热部，散热部贯穿设置有两个以上长条形散热孔120，即，盒体100一侧壁贯穿设有两个以上散热孔120。两个以上的长条形散热孔120的体长方向一致，安装孔位于散热部的中部，盒体100内热空气通过散热孔120与盒体100外侧进行交换，排风扇110转动促进散热孔120附近的空气快速流通。

进一步地，如图2、图3所示，散热部位于盒体100背离开口的一侧壁，盒体100一侧的长条形散热孔120沿散热孔120的体长方向延伸至盒体100的相邻两侧。，盒体100相对两侧对应设有散热孔120，形成对流，易于通风散热。且电子器件多安装于盒体100底部，在盒体100底部形成对流，促进通风。

在一种可能的实现方式中，buck电路300包括MOSFET场效应管、功率二极管、电感420、输入电容、输出电容和电阻。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，箱体一外侧壁设有两个以上航空连接插头130。进一步地，航空连接插头130包括：两个直流输出航插座：负极直流输出航插座和正极直流输出航插座采用中心对称方式排布；其余的：CAN通信航插座、三相输入航插座、低压电源航插座、三相输入航插座和旋变航插座从左到右依次分布。进一步地，电容的输出端与直流输出航插座电连接，将整流滤波后的直流电输出至用电负载为其供电；buck电路300的输出端与与直流输出航插座电连接，为用电负载提供降压处理后的直流电。

在一种可能的实现方式中，主控板500和驱动板610之间设有屏蔽板510，主控板500和驱动板610通过双绞线进行电连接。

在一种可能的实现方式中，主控板500设有检测处理电路、电机控制芯片、控制电路，检测处理电路与盒体100内的电流传感器710、电压传感器的输入端电连接，检测处理电路的输出端与电机控制芯片的输入端电连接，电机控制芯片适用于与用电设施的CAN总线电连接以进行通信，电机控制芯片的输出端与控制电路的输入端电连接，控制电路的输出端与驱动模块600的输入端电连接，具体地，控制电路的输出端分别与驱动板610的输入端、IGBT620的输入端电连接。

进一步的，电机控制芯片通过CAN通信航插接收用电设施的上层控制器的信号，位置信号处理电路通过位置传感器信号输入接口获取信息，旋转变压器航插接收外部信号并传送给电机控制芯片；电压采集板720通过螺丝固定在屏蔽板510上，母线电压检测电路通过电压采集板720接收外部信号并传送给电机控制芯片；每个电流传感器710通过母排800相连，温度信号处理电路通过电流传感器710其中的温度接口接收外部信号并传送给电机控制芯片，电流信号处理电路通过电流传感器710接收外部信号并传送给电机控制芯片；试接口电路通过控制旋变航插座接收外部信号并传送给电机控制芯片，其他电路通过控制旋变航插座接收信号或发出信号。

在一种可能的实现方式中，主控板500上设有多路检测处理电路，多路检测处理电路包括位置信号处理电路、电流信号处理电路、母线电压检测电路、温度信号处理电路、调试接口电路和其他电路，各路检测处理电路与电机控制芯片电连接，并通过各自的接口接收外部的信号，将信号处理后传送给电机控制芯片。

在一种可能的实现方式中，buck电路300包括输入电容和输出电容，均位于盒体100内部。输入、输出电容包括两个以上串联的电容，两个以上的电容通过铜排电连接；输出电感包括两个以上串联的电感，两个以上的电感通过铜排电连接。输出电容一极通过铜排与直流输出航插座相连，另一极通过铜排与电感相连。

在一种可能的实现方式中，IGBT620与整流桥200通过叠层母排800621电连接。整流桥200通过固定螺栓固定在盒体100内部下端。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，还包括第一电阻和第二电阻900；第一电阻的输入端与整流桥200的输出端电连接，第一电阻的输出端与buck电路300的输入端电连接。第二电阻900的输入端与buck电路300的输入端电连接，第二电阻900的输出端适用于与用电负载电连接。本申请通过设置第一电阻用于泄放，设置第二电阻900进行假性负载。进一步地，第一电阻和第二电阻900均设有电阻固定板，电阻固定板靠近盒体100长方体结构下端的顶点设置。

在一种可能的实现方式中，排风扇110靠近驱动板610和IGBT620设置。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，盒体100整体呈长方体结构，盒体100设有一端开口的内部腔体，盒体100的开口端设有上盖150，上盖150与盒体100的开口端可拆卸连接，便于安装拆卸，进行维修。盒体100的开口端还设有密封胶条，密封胶条位于上盖150与盒体100的连接处，增强盒体100的密封性能。

在一种可能的实现方式中，如图1所示，安装孔位于盒体100背离上盖150的一端。

在一种可能的实现方式中，如图1、图2、图5所示，盒体100整体呈长方体，盒体100外侧壁设有四个支架140，四个支架140分别固定于盒体100长方体结构相对设置的四条棱处。支架140整体呈直角三角形，支架140的直角靠近盒体100长方体结构的顶点设置，支架140直角结构的一条直角边与盒体100外侧壁连接，支架140直角结构的另一条直角边适用于通过紧固螺栓与地面或支撑台连接。本申请通过设置支架140，提供盒体100的支撑稳定性。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (9)

1.一种电源变换器，其特征在于，包括：

盒体、排风扇、整流桥和buck电路；

所述整流桥和所述buck电路均位于所述盒体内，所述盒体一侧壁开设有散热孔和安装孔，所述安装孔与所述排风扇相匹配，所述排风扇通过所述安装孔与所述盒体连接，所述排风扇的两侧分别朝向盒体内部和外侧，所述散热孔和所述安装孔靠近所述整流桥和所述buck电路设置；

所述整流桥的输入端适用于与交流电源的输出端电连接，所述整流桥的输出端与所述buck电路的输入端电连接，所述buck电路的输出端适用于用电负载电连接。

2.根据权利要求1所述的电源变换器，其特征在于，还包括电容；

所述电容位于所述盒体内，所述整流桥的输入端与所述电容的输入端电连接，所述电容的输出端与所述buck电路的输入端电连接。

3.根据权利要求2所述的电源变换器，其特征在于，还包括电感；

所述电感位于所述盒体内部，所述电容的输出端与所述电感的输入端电连接，所述电感的输出端与所述buck电路的输入端电连接。

4.根据权利要求1所述的电源变换器，其特征在于，还包括主控板和驱动模块；

所述主控板适用于与用电设施的CAN总线电连接以进行通信，所述主控板与所述驱动模块的输入端电连接，所述驱动模块的输出端与所述buck电路的控制端电连接。

5.根据权利要求4所述的电源变换器，其特征在于，所述主控板和所述驱动模块之间设有屏蔽板。

6.根据权利要求4所述的电源变换器，其特征在于，所述驱动模块包括驱动板和IGBT；

所述驱动板的输入端和所述IGBT的控制端均与所述主控板电连接，所述驱动板的输出端与所述buck的控制端电连接，所述IGBT的输入端与所述整流桥的输出端电连接，所述IGBT的输出端与所述buck电路的输入端电连接。

7.根据权利要求4所述的电源变换器，其特征在于，还包括电流传感器；

所述电流传感器的输入端与所述buck电路的输出端电连接，所述电流传感器的输出端与所述主控板电连接。

8.根据权利要求4所述的电源变换器，其特征在于，还包括电压采集板；

所述电压采集板的输入端与所述buck电路的输出端电连接，所述电压采集板的输出端与所述主控板电连接。

9.根据权利要求1所述的电源变换器，其特征在于，所述排风扇为两个以上，所述安装孔与所述排风扇的数量一致，所述安装孔与所述排风扇一一对应设置，两个以上所述排风扇相邻分布。