CN220492849U - 一种激光焊接设备专用开关电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种激光焊接设备专用开关电源，涉及开关电源技术领域，主要包括电源盒、电路板、盖体：所述电路板固定于电源盒内，用于将交流输入电转换为至少三种电压的直流输出电，所述电路板的一端设置有输入引脚组，另一端设置有输出引脚组；所述盖体固定于电源盒的侧壁上，所述盖体表面均布有若干散热孔。本方案可以提供激光焊接设备所需的至少三种直流电压，结构紧凑，布局合理；本开关电源还可连通激光焊接设备的水冷机进行散热冷却，水冷结构简洁，贴近发热元器件表面，导热效率高，且易于维修更换。

Description

一种激光焊接设备专用开关电源

技术领域

本实用新型涉及开关电源技术领域，尤其是涉及一种激光焊接设备专用开关电源。

背景技术

激光焊接设备往往包括激光器、水冷机及控制器等部件，常常需要例如-15V、+15V及24V等不同电压的直流电源，而目前的开关电源一般是输入220V交流电，而输出则是24V与±15V单独提供的，所以就需要至少两块不同规格的开关电源搭配使用，这样就增加了设备成本及体积，而且两块开关电源的接线引脚繁多，接线过程繁琐，不便于理清线束。

同时，激光焊接设备的开关电源功率较大，导致散热问题突出，而具有水冷结构的现有开关电源往往结构复杂、造价高，而且不便于维修保养。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光焊接设备专用开关电源，以解决现有技术中存在的至少一种上述技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的激光焊接设备专用开关电源，包括电源盒、电路板、盖体：

所述电路板固定于电源盒内，用于将交流输入电转换为至少三种电压的直流输出电，所述电路板的一端设置有输入引脚组，另一端设置有输出引脚组；这样可以输出至少三种电压的直流电，提升了开关电源的输出电压灵活性，并且输入引脚组与输出引脚组分居于电路板两端，便于接线布线；

所述盖体固定于电源盒的侧壁上，所述盖体表面均布有若干散热孔；这样便于电路板散热。

通过上述结构，可以使一块开关电源替代原来的两块或多块开关电源，提供激光焊接设备所需的电压，并具备了一定程度的散热功能。

在一种可行的实施方式中，所述电路板上布设有依次相连的输入模块、开关模块及输出模块等：所述输入模块，用于将交流电整流滤波为直流电；所述开关模块，用于通过脉宽调制将直流电转换成至少三种占空比的电压脉冲；所述输出模块，用于将电压脉冲转换为至少三种输出电压；这样通过脉宽调制解决了多路电压输出问题。

在一种可行的实施方式中，所述输出电压包括-15V、+15V及24V,这样可以满足大多数激光焊接设备的直流用电需求。

在一种可行的实施方式中，所述电源盒为U形结构，所述输入引脚组及所述输出引脚组分别处于所述电源盒的两端开口处，这样使整体结构受力均匀且便于进行引脚插线操作。

在一种可行的实施方式中，所述电源盒的底部四周设置有安装孔，便于将开关电源固定于激光焊接设备上。

在一种可行的实施方式中，所述开关电源还包括水管，可连接激光焊接设备的水冷机，以便为开关电源进一步散热。

在一种可行的实施方式中，所述水管架设于所述电路板与所述盖体之间，所述水管的两端分别固定于所述电源盒的侧壁开口处；这样便于使水管接近电路板的发热元器件外表面，有利于提供更好的散热效果。

在一种可行的实施方式中，所述水管为S形，这样便于水管遍历主要发热元器件，增加水管的吸热面积，提升散热效率。

在一种可行的实施方式中，所述开关电源还包括导热硅胶垫，所述导热硅胶垫设置于电路板与盖体之间，并与二者相接触，便于将电路板的热量传递到盖体。

在一种可行的实施方式中，所述导热硅胶垫的底部设置有若干凹槽，便于容纳电路板上的主要元器件，这样可以使导热硅胶垫与电路板贴合更加紧密，即便于热量从元器件导出，又便于导热硅胶垫的安装。

在一种可行的实施方式中，所述导热硅胶垫分为上下两层，在二者之间设置有水管，所述水管的两端分别固定于所述电源盒的侧壁开口处，这样即可以将水管及导热硅胶垫搭配使用，提升散热效果；又可以包裹住水管，避免水管外表生成的冷凝水滴落至电路板上。

在一种可行的实施方式中，各层导热硅胶垫面向所述水管的一面均设置有容纳水管的凹槽，这样便于将两层导热硅胶垫及水管组装为一体，并防止冷凝水外漏。

在一种可行的实施方式中，所述水管的两端设置有快插接头，这样便于与水冷机的水管进行插接连通。

在一种可行的实施方式中，所述快插接头可拆卸地固定于所述电源盒的侧壁开口处，这样可以将水管进行组装和拆卸，便于在水管堵塞或损坏时进行维修更换。

在一种可行的实施方式中，电源盒的侧壁开口处为U形口，所述快插接头的中部设有环形槽，所述快插接头通过所述环形槽可以可拆卸地固定于所述U形口处。

采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的一种激光焊接设备专用开关电源，可以提供激光焊接设备所需的至少三种直流电压，结构紧凑，布局合理；本开关电源还可连通激光焊接设备的水冷机进行散热冷却，水冷结构简洁，贴近发热元器件表面，导热效率高，且易于维修更换。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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一种激光焊接设备专用开关电源立体图；

图2为图1所示开关电源的内部结构图；

图3为图1所示开关电源的电路板平面布局简图；

图4为本实用新型另一实施例提供的激光焊接设备专用开关电源结构示意图；

图5为图4的仰视图；

图6为图4的组装说明图；

图7为本实用新型又一实施例提供的电源盒侧壁开口局部说明图。

附图标记：

1-电源盒；11-右侧壁开口；12-左侧壁开口；111-U形口；2-电路板；21-输出引脚组；22-输出模块；23-开关模块；24-输入模块；25-输入引脚组；3-盖体；4-下导热硅胶垫；41-水管仿形下凹槽；42-元器件仿形凹槽；5-水管；51-快插接头；6-上导热硅胶垫；61-水管仿形上凹槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在介绍本实用新型具体实施例之前，为了便于理解，先将设计构思说明如下：

为了解决单个开关电源不能提供多种输出电压的问题，本申请采用脉宽调制技术及元器件，实现了多种电压同时输出；为了便于激光焊接设备接线，将输入引脚组与输出引脚组分别设置于开关电源两侧，可简明清晰地进行接线操作；为了优化散热问题，在盖体上开设散热孔的基础上，又加入了导热硅胶垫及水管辅助散热，特别的，水管可以与激光焊接设备标配的水冷机组相连通，可以便捷地实现开关电源的水冷目的，更加紧密地将专用开关电源与激光焊接设备结合在一起；为了避免现有水冷开关电源结构复杂，不便于维修的问题，本申请将水管及导热硅胶垫相结合，可拆卸地设置于电路板与盖体之间，即便于导热又便于维护更换，从而可以应对激光焊接设备的水冷系统水质差、易堵塞等问题。

下面结合具体的实施方式对本实用新型做进一步的解释说明。

还需要说明的是，下述具体实施例或具体实施方式，是本发明为进一步解释具体的发明内容而列举的一系列优化的设置方式，而这些设置方式之间均是可以相互结合或者相互关联使用的。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供的激光焊接设备专用开关电源，包括电源盒1、电路板2、盖体3：

所述盖体3固定于电源盒1的侧壁上，所述盖体3的表面均布有若干散热孔；这样便于电路板2散热。

如图2所示，所述电路板2固定于电源盒1内，用于将交流输入电转换为至少三种电压的直流输出电；

如图3所示，所述电路板2的一端设置有输入引脚组25，另一端设置有输出引脚组21；这样可以输出至少三种电压的直流电，提升了开关电源的输出电压灵活性，并且输入引脚组25与输出引脚组21分居于电路板两端，便于接线布线；

通过上述结构，可以使一块开关电源替代原来的两块或多块开关电源，提供激光焊接设备所需的电压，并具备了一定程度的散热功能。

优选地，所述输入引脚组25由上至下具体为：

AC/L引脚、AC/N引脚及FG引脚：

所述AC/L引脚，连接输入交流电的火线；

所述AC/N引脚，连接输入交流电的零线；

所述FG引脚,连接输入交流电的地线；

优选地，输入电气特性可以如下：

输入电压的额定值为220VAC或110VAC；

输入电压的范围值为170～264VAC；

输入电流为2.5A(230VAC)；

输入频率为47～63Hz；

功率因数＞0.5；

泄露电流＜1毫安；

启动冲击电流为40A(冷态时/240VAC)；

电源效率≥85％。

优选地，所述输出引脚组21由上至下依次为：

DC OUTPUT+V1双引脚、DC OUTPUT-V1双引脚、DC OUTPUT+V2引脚、COM引脚及DCOUTPUTV3引脚。

优选地，所述开关电源的输出电压包括-15V、+15V及24V,这样可以满足大多数激光焊接设备的直流用电需求。

优选地，输出电气特性如下：

进一步地，所述电路板2上布设有依次相连的输入模块24、开关模块23及输出模块22等：所述输入模块24，用于将交流电整流滤波为直流电；所述开关模块23，用于通过脉宽调制将直流电转换成至少三种占空比的电压脉冲：所述输出模块22，用于将电压脉冲转换为至少三种输出电压；这样通过脉宽调制解决了多路电压输出问题。

所述脉宽调制属于现有技术，简称为PWM技术，是一种改变周期相同的脉冲信号的占空比来控制输出信号平均值的方法，具有精度高、可靠性强等优点，可用于进行多路输出开关电源设计，为设备提供不同的输出电压和电流。

当然还可以采用本领域公知的其他技术，以达到相同的技术效果。

优选地，电路板2上还设置有保护模块，分别与前述各模块相连，用于提供如下表所示的保护功能：

项目	保护启动条件	功能和说明
			输出过电流保护	主路110～150％	打隔模式
短路保护	有
			输出过压保护	主路110～150％	打隔模式

优选地，电路板2上的元器件采用贴片工艺进行焊接，以减小布板面积，进而减小开关电源的总体体积；元器件的具体绝缘等级如下表所示：

进一步地，所述电源盒1为U形结构，所述输入引脚组25及所述输出引脚组21分别处于所述电源盒1的两端开口处。

进一步地，所述电源盒1的底部四周设置有安装孔，便于将开关电源固定于激光焊接设备上。

实施例二：

如图4、图5所示，所述开关电源还包括由下至上依次平行设置的下导热硅胶垫4、水管5及上导热硅胶垫6：

所述下导热硅胶垫4的底部设置有若干元器件仿形凹槽42，便于容纳电路板上的主要元器件；所述下导热硅胶垫4的上表面设置有可容纳水管5下半部分的水管仿形下凹槽41；所述上导热硅胶垫6的下表面设置有可容纳水管5上半部分的水管仿形上凹槽61；这样可以将两层导热硅胶垫及水管5组装为一体，放置于电路板2与盖体3之间，这样即可通过水冷方式冷却本开关电源又防止水管5表面的冷凝水外流至电路板2上，同时双层导热硅胶垫有助于将电路板2产生的热量快速传导至水管5及盖体3处，进一步提升散热效果。

如图6所示，所述水管5的两端分别固定于所述电源盒1的右侧壁开口11及左侧壁开口12处，并可以通过常规接头与激光焊接设备自带的水冷机组相连通，直接利用其冷却水进行水冷循环。

进一步地，所述水管5为S形，这样便于水管5接近并遍历主要发热元器件，增加水管5的吸热面积，提升散热效率。

当然，在其他实施例中，还可以根据电路板2上元器件的具体布设位置，灵活设计水管5的形状及数量，以及相应的导热硅胶垫凹槽的形状。

实施例三：

如图7所示，所述水管5的两端设置有快插接头51，这样便于与水冷机的循环水管进行插接连通。

进一步地，所述快插接头51可拆卸地固定于所述电源盒1的右侧壁开口11及左侧壁开口12处，这样可以将水管5进行组装和拆卸，便于在水管5堵塞或损坏时进行维修更换。

优选地，所述右侧壁开口11处为U形口111，所述快插接头51的中部设有环形槽，这样所述快插接头51通过所述环形槽便可以可拆卸地固定于所述U形口111处；同样的，左侧壁开口12处也设置相同结构后，水管5便可以灵活地插入或拔出电源盒1中，再通过上导热硅胶垫6及盖体3压紧并锁固于电源盒1上。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种激光焊接设备专用开关电源，其特征在于，包括电源盒、电路板、盖体：

所述电路板固定于电源盒内，用于将交流输入电转换为至少三种电压的直流输出电，所述电路板的一端设置有输入引脚组，另一端设置有输出引脚组；

所述盖体固定于电源盒的侧壁上，所述盖体表面均布有若干散热孔。

2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述电路板上布设有依次相连的输入模块、开关模块及输出模块：所述输入模块，用于将交流电整流滤波为直流电；所述开关模块，用于通过脉宽调制将直流电转换成至少三种占空比的电压脉冲；所述输出模块，用于将电压脉冲转换为至少三种输出电压。

3.根据权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述输出电压包括-15V、+15V及24V。

4.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述电源盒的底部四周设置有安装孔。

5.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源还包括水管，所述水管架设于所述电路板与所述盖体之间，所述水管的两端分别固定于所述电源盒的侧壁开口处。

6.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源还包括导热硅胶垫，所述导热硅胶垫设置于电路板与盖体之间，并与二者相接触。

7.根据权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述导热硅胶垫分为上下两层，在二者之间设置有水管，所述水管的两端分别固定于所述电源盒的侧壁开口处。

8.根据权利要求7所述的开关电源，其特征在于，各层导热硅胶垫面向所述水管的一面均设置有容纳水管的凹槽。

9.根据权利要求8所述的开关电源，其特征在于，所述水管的两端设置有快插接头。

10.根据权利要求9所述的开关电源，其特征在于，所述快插接头可拆卸地固定于所述电源盒的侧壁开口处。