[實用新型]一種全水冷高頻功率變壓器及次級整流模塊結構

有效

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• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN203827202U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 杜貴平;方俊翔
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H01F27/30
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及變壓器整流技術領域，具體涉及應用于低壓大電流高頻工業(yè)電源的一種全水冷高頻功率變壓器及次級整流模塊結構。

背景技術

隨著低壓大電流高頻工業(yè)電源在工業(yè)的應用越來越多，對高頻工業(yè)電源模塊化設計，電源的功率密度，電源的可靠性要求越來越高。如果電源結構設計不當的話，生產周期長，成本高，運行時有可能因為溫度過高、電磁干擾等造成故障。因此，電源結構設計的好壞直接影響到產品的競爭力。

工業(yè)應用電源，其變壓器整流電路結構有橋式整流電路，全波整流電路，半波整流電路。目前，低壓大電流高頻開關電源副邊整流電路大多采用全波整流電路，但由于全波整流電路需要兩個副邊繞組，每個副邊繞組的整流二極管由若干個二極管組成。當副邊電流超過上千安培時，要構成兩個副邊繞組及整流電路，其結構復雜、工藝要求高、難度大，設計不好會造成變壓器發(fā)熱，整流二極管分流不均勻、雜散電感大，容易造成器件損壞，使整機可靠性下降。同時根據不同的電源要求，需設計出不同的電源結構。本實用新型針對這個問題，設計了這一全水冷高頻功率變壓器及次級整流模塊結構。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題，即本實用新型的目的是公開一種全水冷高頻功率變壓器及次級整流模塊結構。

本實用新型為解決上述問題，所采用的技術方案如下：

一種全水冷高頻功率變壓器及次級整流模塊結構，所述高頻功率變壓器包括變壓器環(huán)形磁芯、變壓器原邊繞組、座體和基板；所述變壓器原邊繞組由多股漆包線均勻環(huán)繞于環(huán)形變壓器磁芯上構成，繞有原邊繞組的環(huán)形磁芯放置于座體的環(huán)形凹槽內；基板上設有的基板中柱穿過環(huán)形變壓器磁芯及座體中開有的座體窗口，座體中設有的座體中柱穿過環(huán)形變壓器磁芯及基板上設有的基板窗口；基板中柱與座體中柱構成變壓器副邊的兩個繞組，座體與基板電連接構成副邊繞組的中間抽頭。

所述次級整流組件包括整流二極管、導電及導熱材料構成的整流基板和兩塊整流二極管組陽極連接板；所述整流二極管分成兩組分別安裝在整流基板的正反面，所有整流二極管的陰極連接接所述整流基板，毎組整流二極管的陽極分別各自接一塊整流二極管組陽極連接板，兩塊整流二極管組陽極連接板分別接到高頻功率變壓器的兩個副邊繞組上；所述整流基板構成高頻工業(yè)電源的正極，變壓器座體構成高頻工業(yè)電源的負極。

進一步地，所述座體為長方體導體材料，長方體一面中心位置具有所述環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽的中間部分作為所述座體中柱，該座體中柱為沿圓柱體中心縱向剖切剩余的一半，被剖切的部分一直延伸至長方體的另一面，并在該另一面形成所述座體窗口；所述環(huán)形凹槽大小恰能放進所述繞有原邊繞組的環(huán)形磁芯；所述基板為一導電材料，基板的一面中心連接有基板中柱，該基板中柱為沿圓柱體中心縱向剖切剩余的一半，被剖切的部分一直延伸至基板的另一面，并在該另一面形成所述基板窗口，基板中柱與座體中柱的半徑相等。

進一步地，所述繞有原邊繞組的環(huán)形磁芯放置于座體的環(huán)形凹槽內，基板中柱穿過座體底部的座體窗口，座體中柱穿過基板上的基板窗口，基板與座體之間電連接，但基板中柱與座體窗口之間、座體中柱與基板窗口之間沒有電連接。

進一步地，整流二極管分成兩組分別安裝在整流基板的兩面（正反兩面）時，兩邊二極管數應相等且對稱，可以根據輸出電流等級分配整流二極管總數目。

進一步地，兩塊整流二極管組陽極連接板通過連接塊分別與變壓器基板中柱和座體中柱連接。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下優(yōu)點和技術效果：

本實用新型中的高頻功率變壓器采用整塊導電材料構成變壓器副邊繞組，其導電面積比銅排或導線導電截面積大得多，這一結構可以大大提高變壓器散熱效果，實現(xiàn)大電流輸出極為簡單，特別適合大功率場合。

本實用新型中的整流模塊輸出為低電壓、大電流，這種水冷高頻功率變壓器及整流組件模塊化結構通過整流二極管的合理分配有利于整流二極管的分流。

本實用新型的一種全水冷高頻功率變壓器及次級整流模塊結構可按輸出功率的差異把變壓器分為不同功率等級，按輸出電流的差異把整流組件分為不同電流等級，可根據要求的輸出功率、輸出電流選取不同功率等級的變壓器及不同電流等級的整流組件組合成所需的高頻工業(yè)電源。

本實用新型的一種全水冷高頻功率變壓器及次級整流模塊結構是一種模塊化的一體設計，整流模塊基板構成輸出直流的正極，高頻功率變壓器座體構成輸出直流的負極，有利于實際運用的方便連接。