[发明专利]一种全水冷高频功率变压器及次级整流模块结构

说明书

技术领域

本发明涉及变压器整流技术领域，具体涉及应用于低压大电流高频工业电源的一种全水冷高频功率变压器及次级整流模块结构。

背景技术

随着低压大电流高频工业电源在工业的应用越来越多，对高频工业电源模块化设计，电源的功率密度，电源的可靠性要求越来越高。如果电源结构设计不当的话，生产周期长，成本高，运行时有可能因为温度过高、电磁干扰等造成故障。因此，电源结构设计的好坏直接影响到产品的竞争力。

工业应用电源，其变压器整流电路结构有桥式整流电路，全波整流电路，半波整流电路。目前，低压大电流高频开关电源副边整流电路大多采用全波整流电路，但由于全波整流电路需要两个副边绕组，每个副边绕组的整流二极管由若干个二极管组成。当副边电流超过上千安培时，要构成两个副边绕组及整流电路，其结构复杂、工艺要求高、难度大，设计不好会造成变压器发热，整流二极管分流不均匀、杂散电感大，容易造成器件损坏，使整机可靠性下降。同时根据不同的电源要求，需设计出不同的电源结构。本发明针对这个问题，设计了这一全水冷高频功率变压器及次级整流模块结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，即本发明的目的是公开一种全水冷高频功率变压器及次级整流模块结构。

本发明为解决上述问题，所采用的技术方案如下：

一种全水冷高频功率变压器及次级整流模块结构，所述高频功率变压器包括变压器环形磁芯、变压器原边绕组、座体和基板；所述变压器原边绕组由多股漆包线均匀环绕于环形变压器磁芯上构成，绕有原边绕组的环形磁芯放置于座体的环形凹槽内；基板上设有的基板中柱穿过环形变压器磁芯及座体中开有的座体窗口，座体中设有的座体中柱穿过环形变压器磁芯及基板上设有的基板窗口；基板中柱与座体中柱构成变压器副边的两个绕组，座体与基板电连接构成副边绕组的中间抽头。

所述次级整流组件包括整流二极管、导电及导热材料构成的整流基板和两块整流二极管组阳极连接板；所述整流二极管分成两组分别安装在整流基板的正反面，所有整流二极管的阴极连接接所述整流基板，毎组整流二极管的阳极分别各自接一块整流二极管组阳极连接板，两块整流二极管组阳极连接板分别接到高频功率变压器的两个副边绕组上；所述整流基板构成高频工业电源的正极，变压器座体构成高频工业电源的负极。

进一步地，所述座体为长方体导体材料，长方体一面中心位置具有所述环形凹槽，所述环形凹槽的中间部分作为所述座体中柱，该座体中柱为沿圆柱体中心纵向剖切剩余的一半，被剖切的部分一直延伸至长方体的另一面，并在该另一面形成所述座体窗口；所述环形凹槽大小恰能放进所述绕有原边绕组的环形磁芯；所述基板为一导电材料，基板的一面中心连接有基板中柱，该基板中柱为沿圆柱体中心纵向剖切剩余的一半，被剖切的部分一直延伸至基板的另一面，并在该另一面形成所述基板窗口，基板中柱与座体中柱的半径相等。

进一步地，所述绕有原边绕组的环形磁芯放置于座体的环形凹槽内，基板中柱穿过座体底部的座体窗口，座体中柱穿过基板上的基板窗口，基板与座体之间电连接，但基板中柱与座体窗口之间、座体中柱与基板窗口之间没有电连接。

进一步地，整流二极管分成两组分别安装在整流基板的两面（正反两面）时，两边二极管数应相等且对称，可以根据输出电流等级分配整流二极管总数目。

进一步地，两块整流二极管组阳极连接板通过连接块分别与变压器基板中柱和座体中柱连接。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

本发明中的高频功率变压器采用整块导电材料构成变压器副边绕组，其导电面积比铜排或导线导电截面积大得多，这一结构可以大大提高变压器散热效果，实现大电流输出极为简单，特别适合大功率场合。

本发明中的整流模块输出为低电压、大电流，这种水冷高频功率变压器及整流组件模块化结构通过整流二极管的合理分配有利于整流二极管的分流。

本发明的一种全水冷高频功率变压器及次级整流模块结构可按输出功率的差异把变压器分为不同功率等级，按输出电流的差异把整流组件分为不同电流等级，可根据要求的输出功率、输出电流选取不同功率等级的变压器及不同电流等级的整流组件组合成所需的高频工业电源。

本发明的一种全水冷高频功率变压器及次级整流模块结构是一种模块化的一体设计，整流模块基板构成输出直流的正极，高频功率变压器座体构成输出直流的负极，有利于实际运用的方便连接。

本发明的一种全水冷高频功率变压器及次级整流模块结构的设计方式不仅在工业应用方面方便，而且减少变压器发热、整流二极管均流以及抗电磁干扰方面有很好的效果。