CN2867712Y

CN2867712Y - 一种水冷却大功率开关电源

Info

Publication number: CN2867712Y
Application number: CN 200520066990
Authority: CN
Inventors: 程岐生
Original assignee: ZHONGSHAN BAOCHEN ELECTROMECHANICAL EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: ZHONGSHAN BAOCHEN ELECTROMECHANICAL EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2005-11-14
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2015-11-14

Abstract

一种大功率高频开关电源包括壳体、功率器件、水冷却器，功率器件之一是环型磁芯高频变压器，壳体安装有正、负电极，壳体上有进水管、出水管，其特殊之处在于：所述水冷却器由导电导热性能良好的金属板以机械加工方式镂空通水道制成，通水道可以并联或串联，其上有进、出水接头；进、出水接头通过绝缘连接管与壳体上的进水管、出水管接通；水冷却器至少有一个，水冷却器两面安装功率器件。功率器件安装在水冷却器上，功率器件产生的热量，由水冷却器中的循环水排出；故它不仅绝缘，能防止漏电，而且散热效果好，制造和运行成本低。

Description

一种水冷却大功率开关电源

技术领域：

本实用新型涉及一种水冷却大功率开关电源。

背景技术：

目前，所有大功率开关电源都必须解决逆变、整流过程中功率器件因损耗而产生的热量向外散发的冷却问题，以确保功率器件工作在允许的温度环境。解决途径是降低变换电路的功耗减少热量产生和采取高效适合的冷却方法。现有冷却技术分以下几种类型：

1)、自然风冷：把功率器件的热量传递到铜或铝散热器上，利用空气的对流自然散热。其缺点是当变流器功率很大时要求与空气接触的散热器表面积必须很大，而且要求工作环境温度不能太高。在5～100千瓦功率级的变流器能解决冷却要求也存在制作成本高和设备体积庞大等问题。

2)、强迫风冷：目前最常用冷却技术。在大功率变流器的顶部设置大风扇，利用风扇将空气吸入或排出，以便带走功率器件在工作过程产生的热量，应用噪音大，体积也大，当工作环境含有腐蚀的气体时，容易对器件造成腐蚀，存在设备维护费用大和影响产品使用寿命等较难克服的缺陷。

3)、水冷：常用技术。但由于水是导电体，在解决带电器件冷却存在漏电缺陷，而要解决绝缘问题又存在散热效果变低和制作成本高的问题。

4)、油冷：能解决带电器件绝缘，在可承受高温的设备上，如电力变压器常用，对于现有的变流器所常用功率器件允许的安全工作温度是不能解决实际使用问题；而要用到电动油循环冷却方式又使结构复杂，制作成本大大增加。

5)、热管冷却技术：技术含量高，效率高，效果好；但制作成本很高，目前业界还很少应用。

发明内容：

本实用新型的目的是：提供一种水冷却大功率开关电源，它不仅绝缘，能防止漏电，而且散热效果好，制造和运行成本低。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种水冷却大功率开关电源包括壳体、功率器件、水冷却器，功率器件之一是环型磁芯高频变压器，壳体安装有正、负电极，壳体上有进水管、出水管，其特殊之处在于：所述水冷却器由导电导热性能良好的金属板以机械加工方式镂空通水道制成，通水道可以并联或串联，其上有进、出水接头；进、出水接头通过绝缘连接管与壳体上的进水管、出水管接通；水冷却器至少有一个，水冷却器两面安装功率器件。

所述水冷却器有二个，二个水冷却器串联或并联；环型磁芯高频变压器安装在其中一个水冷却器上；环型磁芯高频变压器次级输出极与安装在水冷却器上的功率器件连接，环型磁芯高频变压器中心抽头与另一个水冷却器、壳体的输出电极连接。

所述的一种水冷却大功率开关电源，其特殊之处在于：在环型磁芯高频变压器外层套有一冷却水套，冷却水套与环型磁芯高频变压器的内、外表面覆盖焊接在一起并液密封，所述冷却水套有一纵向管、圆环形管构成，圆环形管与纵向管相通，圆环形管上有进水接口、纵向管上有出水接口，整体构成水冷高频变压器；水冷高频变压器的冷却水套的圆环形管与环型磁芯高频变压器之间有间隙；水冷高频变压器的冷却水套与水冷却器串联或并联。

所述的一种水冷却大功率开关电源，其特殊之处在于：有二个水冷高频变压器，二个水冷高频变压器的冷却水套串联或并联后与水冷却器串联或并联。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：1)取消了原来强迫风冷顶部的大风扇，缩小了体积，降低了工作噪音；2)功率器件安装在水冷却器上，功率器件产生的热量，由水冷却器中的循环水排出，进出水接头通过绝缘连接管与壳体上的进水管、出水管接通；故它不仅绝缘，能防止漏电，而且散热效果好，制造和运行成本低。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型作详细的说明：

图1是本实用新型立体图。

图2是本实用新型的主视图。

图3是图2的A-A视图。

图4是本实用新型环型磁芯高频变压器的剖视图。

图5是本实用新型水冷却器的右视图。

图6是图5的B-B视图。

具体实施方式：

如图1、图2、图3所示，一种水冷却大功率开关电源包括壳体1、若干个功率器件(图中未标识)、水冷却器2，功率器件之一是环型磁芯高频变压器4，壳体1安装有正、负电极101、102，壳体1上有进水管103、出水管104；如图5、图6所示，所述水冷却器2由导电导热性能良好的金属板以机械加工方式镂空通水道23制成，通水道23串联，还包括进、出水接头21、22；水冷却器2两面安装功率器件，水冷却器2有二个；二个水却器2用绝缘连接管5串联，一个水冷却器2出水接头22与另一个水冷却器2的进水接头21用绝缘连接管5连接，进水接头21由绝缘管连接5与壳体1上进水管接头103相通，另一个水冷却器2的出水接头22由绝缘连接管5与一个环型磁芯高频变压器4的进水接口42连接，二个环型磁芯高频变压器4的冷却水套43串联，另一个环型磁芯高频变压器4的出水接口41由绝缘连接管5与壳体的出水管104用绝缘连接管5接通；二个环型磁芯高频变压器4安装在其中一个水冷却器2上；环型磁芯高频变压器4次级输出极与安装在水冷却器2上的功率器件连接，水冷却器2、壳体的输出电极101连接；与环型磁芯高频变压器4次级中心抽头46与另一个水冷却器2、金属板壳体的输出电极102连接。

如图4所示，作为现有技术中的环型磁芯高频变压器4由环形磁芯491、初级线圈492、次级线圈493构成，环型磁芯高频变压器4上还有初级引线44、次级引线45、次级中心抽头46、次级线圈电极47、次级线圈电极48。

在环型磁芯高频变压器4上套有一冷却水套43，冷却水套43与环型磁芯高频变压器4的内、外表面覆盖焊接在一起构成水冷高频变压器。所述冷却水套43有一纵向管4302、圆环形管4301构成，圆环形管4301与纵向管4302通过孔4303相通，圆环形管4302上有进水接口42、纵向管4302上有出水接口41，圆环形管4302下端与环型磁芯高频变压器4的次级线圈493焊接在一起并液密封，水冷高频变压器的冷却水套43的圆环形管4302与环型磁芯高频变压器4之间有间隙。如图2、图3中所示，当使用二个环型磁芯高频变压器4时，一个纵向管4302上的出水接口41与另一个环型磁芯高频变压器4上的进水接口42用绝缘连接管5串联连接；当并联使用时，也可实现本实用新型的目的。

本实用新型一种水冷却大功率开关电源，可以采用一个水冷却器2，也可以3个以上水冷却器2串联或并联。环型磁芯高频变压器4可以应用1个，或3个以上，其冷却水套43串联或并联；水冷却器2与冷却水套43串联或并联；均可以实现本实用新型的目的。

Claims

1、一种水冷却大功率开关电源包括壳体、功率器件、水冷却器，功率器件之一是环型磁芯高频变压器，壳体安装有正、负电极，壳体上有进水管、出水管，其特征在于：所述水冷却器由导电导热性能良好的金属板以机械加工方式镂空通水道制成，通水道可以并联或串联，其上有进、出水接头；进、出水接头通过绝缘连接管与壳体上的进水管、出水管接通；水冷却器至少有一个，水冷却器两面安装功率器件。

2、根据权利要求1所述的一种水冷却大功率开关电源，其特征在于：所述水冷却器有二个，二个水冷却器串联或并联；环型磁芯高频变压器安装在其中一个水冷却器上；环型磁芯高频变压器次级输出极与安装在水冷却器上的功率器件连接，环型磁芯高频变压器级次中心抽头与另一个水冷却器、壳体的输出电极连接。

3、根据权利要求1或2所述的一种水冷却大功率开关电源，其特征在于：在环型磁芯高频变压器外层套有一冷却水套，冷却水套与环型磁芯高频变压器的内、外表面覆盖焊接在一起并液密封，所述冷却水套有一纵向管、圆环形管构成，圆环形管与纵向管相通，圆环形管上有进水接口、纵向管上有出水接口，整体构成水冷高频变压器；水冷高频变压器的冷却水套的圆环形管与环型磁芯高频变压器之间有间隙；水冷高频变压器的冷却水套与水冷却器串联或并联。

4、根据权利要求3所述的一种水冷却大功率开关电源，其特征在于：有二个水冷高频变压器，二个水冷高频变压器的冷却水套串联或并联后与水冷却器串联或并联。