專利名稱：多組電流均勻輸出的高頻電源裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種電流輸出裝置，具體涉及一種多組電流均勻輸出的高頻電源
裝置。
背景技術(shù)：
電源輸出裝置保障了電流的安全輸出，但是電源輸出裝置本身工作的時候所消耗 的能源也是不可忽視的，并且在應用的時候往往需要輸出均勻的電流，所以在此本實用新 型提供一種多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，采用電流短距離流通，減少能量的消耗。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是如何實現(xiàn)一種由多組功率組件電流均勻輸出
的高頻電源裝置，利用本實用新型可以方便有效地構(gòu)建出大功率高頻電源裝置。
本實用新型所提出的技術(shù)問題是這樣解決的構(gòu)造一種多組電流均勻輸出的高頻
電源裝置，包括機箱，機箱由上蓋、下蓋以及中間的支撐架構(gòu)成，其特征在于機箱內(nèi)部分為
控制區(qū)域、高壓逆變區(qū)和低壓匯流區(qū)三部分，其中高壓逆變區(qū)與低壓匯流區(qū)通過隔板分開，
在高壓逆變區(qū)和低壓匯流區(qū)內(nèi)還安裝有散熱板；低壓匯流區(qū)內(nèi)還安裝有變壓器。
按照本實用新型提供的多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，特征在于在所述高
壓逆變區(qū)內(nèi)安裝有一塊散熱板，在這一塊散熱板的前面和后面上都設置有多組由整流橋、
IGBT模塊以及電容組成的組件；并在隔板上還設置有電感。 按照本實用新型提供的多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，特征在于在低壓匯 流區(qū)內(nèi)安裝有四塊散熱板，在其中的一塊散熱板的前面和后面上分別安裝有多組變壓器， 這塊散熱板的前面和后面兩排串聯(lián)構(gòu)成正極輸出，在所述的變壓器上對應連接一個等電流 的連接銅板，并由多個等電流密度的連接銅板均勻排列實現(xiàn)電路連接；構(gòu)成負極輸出所有 的連接銅板再分別按正、負輸出極匯集連接到所對應的那個散熱板上，這兩塊被匯集的散 熱板再匯集連接到另一塊散熱板上，由最后的這一塊散熱板構(gòu)成電流輸出端，所述的輸出 端與銅板相接。 按照本實用新型提供的多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，特征在于所述控制 區(qū)域內(nèi)還包括空氣開關(guān)、濾波器、接線排、PCB板。 按照本實用新型提供的多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，特征在于所述散熱 板為鋁制長方體，并且在其內(nèi)部經(jīng)加工形成水道，水道外出口處接有水管，在所述散熱板的 上、下兩端處固定連接有絕緣板并通過該絕緣板與機箱保持固定。 按照本實用新型提供的多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，特征在于所述變壓 器內(nèi)部經(jīng)加工形成有水道，水道外出口處接有水管，該水管與散熱板外接的水管構(gòu)成閉合 回路。 按照本實用新型提供的多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，特征在于分組電路 系統(tǒng)由集中控制主板、多組驅(qū)動裝置、模塊構(gòu)成橋式P麗電路。[0011] 按照本實用新型提供的多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，特征在于采用單控 制主板，控制信號均勻分配到多個驅(qū)動裝置，多個驅(qū)動裝置和其對應的驅(qū)動模塊基本特性 一致，對應的每組IGBT模塊、高頻變壓器物理特性基本一致。 按照本實用新型提供的多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，特征在于在高壓逆 變區(qū)各組IGBT模塊輸入到高頻變壓器的電流強度相等，每個高頻變壓器的輸出功率相等， 其中高壓逆變區(qū)、低壓匯流區(qū)的散熱和電流匯流采用豎直結(jié)構(gòu)，使得到輸出極各組電路的 路徑最短。 本實用新型的有益效果為在本實用新型提及的多組電流均勻輸出的電頻電源裝 置中，將高壓逆變區(qū)和低壓匯流區(qū)分離，結(jié)構(gòu)緊湊，可以減少電磁干擾；所述的隔板可以起 到防護作用；低壓匯流區(qū)的電流能均勻的分流，輸出并有效地規(guī)定了各組電流的流向，使其 電流強度密度保持一致；在低壓匯流區(qū)中連接銅板起到通電流的作用，直接將變壓器與輸 出端相接，由于采用豎直結(jié)構(gòu)，電源內(nèi)部匯流電路到輸出端距離最短，連接銅板的距離短， 因此能量消耗小。多組功率組件的輸出電流基本一致，有效地實現(xiàn)了均流連接。
圖1是本實用新型所提供的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是圖1的主視結(jié)構(gòu)示意圖 圖3是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖 圖4是本實用新型的模塊結(jié)構(gòu)圖 圖5是本實用新型的電路原理圖 其中，1、機箱，1. 1、上蓋，1. 2、下蓋，1. 3、支撐架，2、控制區(qū)域，3、高壓逆變區(qū)，4、低 壓匯流區(qū)，5 、散熱板，6 、隔板，7 、連接銅板，8 、絕緣板，9 、電感，10 、變壓器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明。 如圖1-3所示，一種高頻電流均勻輸出的電頻電源裝置，包括外部的機箱1，機箱1 由上蓋1. 1、下蓋1. 2以及中間的支撐架1. 3構(gòu)成。機箱內(nèi)部分為控制區(qū)域2和內(nèi)部區(qū)域兩 部分，控制區(qū)域2起到對整個裝置的有效控制作用。其中內(nèi)部區(qū)域又分成高壓逆變區(qū)3和 低壓匯流區(qū)4兩部分，這兩部分通過在其中所設立的隔板6隔開，隔板6將高壓逆變區(qū)3和 低壓匯流區(qū)4分離，這樣一來不但可以使整個裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且還可以有效地減 少電磁之間的干擾，可以起到很好的防護作用。在所述高壓逆變區(qū)3和低壓匯流區(qū)4內(nèi)還 安裝有散熱板5，所述散熱板5為鋁制長方體形狀，并且在其內(nèi)部加工形成水道，水道內(nèi)的 流過冷卻水帶走熱量，使整體溫度快速均勻降低。在散熱板5的上下兩端設有水接頭并外 接有水管，使冷卻用的水從水接頭流進內(nèi)部的水道，在散熱板上下兩頭處固定設置有絕緣 板8，并通過該絕緣板8使散熱板固定機箱內(nèi)。所述隔板6上還組裝有多個配套的電感9。 在本裝置內(nèi)部所有的電元氣部件通過導線構(gòu)成閉合回路。電元氣器件包括電感9、電容、整 流橋、IGBT模塊、接線排、以及PCB板，其中還包括分組電路系統(tǒng)由集中控制主板、多組驅(qū)動 裝置、模塊構(gòu)成橋式P麗電路。 所述高壓逆變區(qū)3內(nèi)安裝有一塊散熱板5，在散熱板5的前后兩面上都安裝有至少一組配套用的電容、整流橋和IGBT模塊三者的組合，所述PCB板包括主板、驅(qū)動裝置和控制 模塊。IGBT是指絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT (雙極型三極管)和M0S (絕緣柵型場效應 管)組成的復合全控型電壓驅(qū)動式功率半導體器件。 在低壓匯流區(qū)4內(nèi)設置有四塊散熱板5，在所述的其中一塊散熱板5的前后兩面上 分別安裝有多組變壓器IO，所述的變壓器10內(nèi)部加工形成有水道，外部設有水接頭并外接 有水管，使冷卻用的水從水接頭流進內(nèi)部的水道，該水管與散熱板5外接的水管構(gòu)成閉合 回路。也就是說變壓器10上有近水接頭和出水接頭，散熱板5上一端為近水接頭， 一端為出 水接頭，形成串聯(lián)的這些變壓器10的進水接頭通過水管接散熱板5的出水接頭，變壓器10 的出水接頭通過水管接散熱板5的進水接頭。在所述的前面和后面兩個豎排變壓器組中， 每排變壓器組都與另外一個散熱板5對應并構(gòu)成一個整體，每排變壓器組上的變壓器上均 各自對應連接一個連接銅板7，連接銅板7可使電流均勻地分流，不會造成電流一邊過高一 邊過低的不良現(xiàn)象發(fā)生。然后再由這些連接銅板7匯集組合到所對應的散熱板5上，在這 兩塊被對應的散熱板5之間還增加了另一塊散熱板5并通過連接銅板與前面兩塊散熱板5 組合起來，這三塊散熱板5便構(gòu)成輸出了電流的端，在這三塊散熱板上再分別接有絕緣板 8，并通過所接的絕緣板8與支撐架1. 3保持固定狀態(tài)；所述的輸出端再接上一個放入水池 中起散熱作用的散熱銅板。低壓匯流區(qū)內(nèi)的電流很均勻的分流，有效地規(guī)定了電流的流向， 使其保持一致。也就是說在低壓匯流區(qū)4內(nèi)安裝有四塊散熱板5，在其中的一塊散熱板5 的前面和后面上分別安裝有多組變壓器10，這塊散熱板5的前面和后面兩排串聯(lián)構(gòu)成正極 輸出，在所述的變壓器10上對應連接一個等電流的連接銅板7，并由多個等電流密度的連 接銅板7均勻排列實現(xiàn)電路連接；構(gòu)成負極輸出所有的連接銅板7再分別按正、負輸出極匯 集連接到所對應的那個散熱板5上，這兩塊被匯集的散熱板5再匯集連接到另一塊散熱板 5上，由最后的這一塊散熱板5構(gòu)成電流輸出端，所述的輸出端與一個防入水池中起散熱作 用的散熱銅板相接。 所述的控制區(qū)域2分成左右兩個部分，左邊部分設置有空氣開關(guān)和濾波器，右邊 部分由接線排、小型變壓器以及PCB板組成；這些電元器件通過導線構(gòu)成閉合回路。在本實 用新型中采用單控制主板，控制信號均勻分配到多個驅(qū)動裝置，多個驅(qū)動裝置和其對應的 驅(qū)動模塊基本特性一致，對應的每組IGBT模塊、高頻變壓器物理特性基本一致。在高壓逆 變區(qū)各組IGBT模塊輸入到高頻變壓器的電流強度相等，每個高頻變壓器的輸出功率相等， 其中高壓逆變區(qū)3、低壓匯流區(qū)4的散熱和電流匯流采用豎直結(jié)構(gòu)，使得到輸出極各組電路 的路徑最短 均流的實現(xiàn)并聯(lián)運行是電源產(chǎn)品大容量化的一個有效方案，可以通過設計N電 源系統(tǒng)，實現(xiàn)容量擴展，具體如下集中分配電流，多組自檢校正，從而有效保證均流實現(xiàn)。 1.選取特性一致的高頻功率變壓器串聯(lián)和并聯(lián)，選取特性一致的器件進行并聯(lián)。 2.使用獨立的柵極電阻消除寄生振蕩。 3.選用同樣的驅(qū)動電路，盡可能降低驅(qū)動電路的輸出阻抗和回路寄生電感。 4.設計和安裝時盡可能使電路布局對稱和引線最短，以減小寄生參數(shù)的影響。 5.將并聯(lián)模塊放置在同一散熱裝置上，使模塊工作溫度差在l(TC以內(nèi)。 6.當并聯(lián)的器件特性不易選配一致時，可主要通過調(diào)節(jié)柵極電阻值來微調(diào)器件的 柵極充放電時間，從而改善電流的不均衡。[0032] 7.并聯(lián)后的輸出電壓與任一電源單元工作時的電壓之差很小。 水冷卻循環(huán)系統(tǒng)水冷循環(huán)系統(tǒng)的功能是將整機主要功率器件發(fā)熱產(chǎn)生的熱量通 過水的循環(huán)將熱量帶走，降低整機工作溫度，使整機的性能更穩(wěn)定，質(zhì)量更加可靠。內(nèi)部水 路通過鋁塑管進行連接，以保證水路連接的可靠性和耐用性。 在本實用新型中采用高導磁率的納米晶磁芯做的大電感，采用兩極濾波一體化的 方式，大大改善了諧波電壓畸變率。從而使整機奇次諧波牢牢控制在國家標準范圍之內(nèi)，對 電網(wǎng)干擾極小。其中電容采用650VK20uF。 輸入整流采用三相橋式整流，三相整流橋模塊采用常州瑞華MSD300/1200V。由于 輸出功率大，逆變采用全橋方式，逆變開關(guān)頻率F二 17. 5KHZ。由于輸出電壓較低，輸出整流 采用全波整流方式。
權(quán)利要求一種多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，包括機箱(1)，機箱(1)由上蓋(1.1)、下蓋(1.2)以及中間的支撐架(1.3)構(gòu)成，其特征在于機箱(1)內(nèi)部分為控制區(qū)域(2)、高壓逆變區(qū)(3)和低壓匯流區(qū)(4)三部分，其中高壓逆變區(qū)(3)與低壓匯流區(qū)(4)通過隔板(6)分開，在高壓逆變區(qū)(3)和低壓匯流區(qū)(4)內(nèi)還安裝有散熱板(5)；低壓匯流區(qū)(4)內(nèi)還安裝有變壓器(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，其特征在于在所述高 壓逆變區(qū)(3)內(nèi)安裝有一塊散熱板(5)，在這一塊散熱板(5)的前面和后面上都設置有多組 由整流橋、IGBT模塊以及電容組成的組件；并在隔板(6)上還設置有電感(9)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，其特征在于在低壓匯 流區(qū)(4)內(nèi)安裝有四塊散熱板(5)，在其中的一塊散熱板(5)的前面和后面上分別安裝有 多組變壓器(IO)，這塊散熱板(5)的前面和后面兩排串聯(lián)構(gòu)成正極輸出，在所述的變壓器 (10)上對應連接一個等電流的連接銅板(7)，并由多個等電流密度的連接銅板(7)均勻排 列實現(xiàn)電路連接；構(gòu)成負極輸出所有的連接銅板(7)再分別按正、負輸出極匯集連接到所 對應的那個散熱板(5)上，這兩塊被匯集的散熱板(5)再匯集連接到另一塊散熱板(5)上， 由最后的這一塊散熱板(5)構(gòu)成電流輸出端，所述的輸出端與一個防入水池中起散熱作用 的散熱銅板相接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，其特征在于所述控制 區(qū)域(2)內(nèi)還包括空氣開關(guān)、濾波器、接線排、PCB板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的電流均勻輸出的高頻電源裝置，其特征在于所述散 熱板(5)為鋁制長方體，并且在其內(nèi)部經(jīng)加工形成水道，水道外出口處接有水管，在所述散 熱板(5)的上、下兩端處固定連接有絕緣板(8)并通過該絕緣板(8)與機箱保持固定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，其特征在于所 述變壓器(10)內(nèi)部經(jīng)加工形成有水道，水道外出口處接有水管，該水管與散熱板(5)外接 的水管構(gòu)成閉合回路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，其特征在于所述PCB 板由控制主板、驅(qū)動裝置、橋式P麗電路構(gòu)成。
專利摘要本實用新型公開了一種多組電流均勻輸出的高頻電源裝置，包括機箱，機箱由上蓋、下蓋以及中間的支撐架構(gòu)成，其特征在于機箱內(nèi)部分為控制區(qū)域、高壓逆變區(qū)和低壓匯流區(qū)三部分，其中高壓逆變區(qū)與低壓匯流區(qū)通過隔板分開，在高壓逆變區(qū)和低壓匯流區(qū)內(nèi)還安裝有散熱板；低壓匯流區(qū)內(nèi)還安裝有變壓器。在本實用新型提及的多組電流均勻輸出的高頻電源裝置中，將高壓逆變區(qū)和低壓匯流區(qū)分離，結(jié)構(gòu)緊湊，可以減少電磁干擾；所述的隔板可以起到防護作用；低壓匯流區(qū)的電流很均勻的分流，有效地規(guī)定了電流的流向，使其保持一致；在低壓匯流區(qū)中連接銅板起到通電流的作用，直接將變壓器與輸出端相接，由于連接銅板的距離短，因此能量消耗小。
文檔編號H02M1/44GK201533244SQ20092024279
公開日2010年7月21日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者張欣翼, 董國權(quán) 申請人:成都匯能高科電器有限公司