一种水冷式同步整流装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种水冷式同步整流装置，包括输入整流与滤波电路、逆变器、隔直电容、变压器、输出整流与滤波电路、检测电路、驱动电路、控制电路和电源电路，电源电路为装置提供电源，外部直流电流依次经输入整流与滤波电路、逆变器、隔直电容、变压器和输出整流与滤波电路后输出，检测电路与输出整流与滤波电路中的滤波电容的输出端连接，控制电路分别与检测电路和输出整流与滤波电路连接，驱动电路与逆变器连接。解决体积庞大、笨重且成本高的问题。

A water cooled synchronous rectifier device

The utility model discloses a water-cooled synchronous rectifier, including input rectifier and filter circuit, inverter, capacitor, transformer, output rectifier and filter circuit, detection circuit, drive circuit, control circuit and power supply circuit, power supply circuit provides power for the external device, DC current input rectifier and filter circuit in the, inverter, capacitor, transformer and output rectifier and filter circuit output, the output filter capacitance detection circuit and the output rectifier and filter circuit in the control circuit is connected respectively with the detection circuit and the filter circuit is connected with the output rectifier and the drive circuit is connected with the inverter. To solve the problem of huge volume, heavy weight and high cost.

【技术实现步骤摘要】
一种水冷式同步整流装置
本技术涉及开关电源领域，尤其涉及一种水冷式同步整流装置。
技术介绍
目前，2000A高频开关电源中，普遍采用肖特基、快速二极管以及可控硅实现整流，铝排散热以及铜排输出的结构方式，导致其体积过于庞大、笨重以及搬运困难等问题。现有的技术中具体存在以下缺陷：体积庞大：现有技术中一台2000A高频开关电源由于发热量大，并且散热困难，其占用空间尺寸大约是：600mm*500mm*500mm。体积笨重：现有技术中一台2000A高频开关电源净重量为60-70KG，可控硅更是210KG。内部空间使用情况：由于使用肖特基整流器方式，肖特基二极管、快速恢复二极管、可控硅等几种功率器件皆为压降性器件，电流流过该器件则产生固定的压降，压降大小就决定了该器件的功耗大小。目前进口的低压降大功率肖特基二极管压降普遍在0.65V-0.75V之间。若通过3000A电流，则在整流二极管部分会产生的热功率为：0.75V×3000A＝2250W该热量的耗失，使在大功率应用上损失大量的电能，以及随后高昂的散热费用。成本计算：使用大面积铝排散热，以及昂贵的输出连接铜排，成本较高。冷却方式：现有技术中水冷式高频开关内部有水管连接，对水循环系统的要求较高，一旦机器缺水，循环水停止供应，水管内部的水随着散热器温度的升高，逐渐开始热膨胀。这时候重新供水，水管也早已变形，导致水管漏水现象，烧毁元件，以及可能发生漏电危险。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术的目在于提供一种水冷式同步整流装置，解决体积庞大、笨重且成本高的问题。本技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种水冷式同步整流装置，包括输入整流与滤波电路、逆变器、隔直电容、变压器、输出整流与滤波电路、检测电路、驱动电路、控制电路和电源电路，所述电源电路为装置提供电源，外部直流电流依次经输入整流与滤波电路、逆变器、隔直电容、变压器和输出整流与滤波电路后输出，所述检测电路与输出整流与滤波电路中的滤波电容的输出端连接，所述控制电路分别与检测电路和输出整流与滤波电路连接，所述驱动电路与逆变器连接。进一步地，所述逆变器，包括第一IGBT芯片、第二IGBT芯片、第一电容和第二电容，所述第一电容连接在第一IGBT芯片的C1端和E2端之间，所述第二电容连接在第二IGBT芯片的C1端和E2端之间，第一IGBT芯片的G1端和E1与驱动电路连接，所述第二IGBT芯片的G2端和E2与驱动电路连接。进一步地，所述第一电容和第二电容的电容值为30uF。进一步地，所述变压器原边的一端与第一IGBT的C2E1端连接，变压器原边的另一端连接隔直电容，变压器副边与输出整流与滤波电路连接，变压器的中心抽头通过与装置的输出正极连接。进一步地，所述输出整流与滤波电路，包括输出整流电路和输出滤波电容，所述输出整流电路的输出端与输出滤波电容的输入端连接，所述输出整流电路，包括D极铜条、陶瓷片、S极铜板、MOSFET开关管和MOS驱动线路板，所述D极铜条与陶瓷片顶面通过焊接工艺连接，所述陶瓷片底面与S极铜板通过焊接工艺连接，所述MOSFET开关管的D极与陶瓷片顶面通过焊接工艺连接，所述MOSFET开关管的S极与S极铜板通过焊接工艺连接，所述MOSFET开关管的G极与MOS驱动线路板焊接工艺连接，所述MOS驱动线路板与控制电路连接。进一步地，所述检测电路，包括霍尔传感器。进一步地，所述电源电路，提供15V、8V、18V和24V直流电源。相比现有技术，本技术的有益效果在于：采用集成化设计，单体容量可达3000A，装置尺寸仅为625mm*380mm*194mm。与现有技术想比占用空间节省30％；采用本技术方案设计一台2000A高频开关电源的重量为35KG，相对现有技术的高频开关电源的重量减少50％。本技术方案中使用的整流电路尺寸为：117mm*110mm*17mm，可长期通过的电流高达3000A，而一个肖特基或者快速二极管长期工作电流为100A，因此一个整流电路可代替30个肖特基或者快速二极管。相对于现有结构大面积浪费在散热上。大大减小了装置的体积和成本，因此实现体积小、重量轻且成本低的优点。附图说明图1为本技术水冷式同步整流装置的电气原理图；图2为本技术水冷式同步整流装置的结构示意图；图3为图2所示的水冷式同步整流装置的后视结构示意图；图4为图2所示的水冷式同步整流装置的俯视结构示意图；图5为图2所示的水冷式同步整流装置的左视结构示意图。图中：1、电源电路；2、控制电路；3、驱动电路；4、整流桥；5、IGBT芯片；6、吸收电容；7、隔直电容；8、霍尔传感器；9、输出负极；10、输出正极；11、输出电感；12、变压器；13、输出整流电路；14、输入电感；15、输出滤波电容。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。如图1-5所示，一种水冷式同步整流装置，包括输入整流与滤波电路、逆变器、隔直电容7、变压器12、输出整流与滤波电路、检测电路、驱动电路3、控制电路2和电源电路1，电源电路1为装置提供电源，外部直流电流依次经输入整流与滤波电路、逆变器、隔直电容7、变压器12和输出整流与滤波电路后输出，检测电路与输出整流与滤波电路中的滤波电容的输出端连接，控制电路2分别与检测电路和输出整流与滤波电路连接，驱动电路3与逆变器连接。其中，优选的实施方式中，逆变器，包括第一IGBT芯片、第二IGBT芯片、第一电容和第二电容，第一电容连接在第一IGBT芯片的C1端和E2端之间，第二电容连接在第二IGBT芯片的C1端和E2端之间，第一IGBT芯片的G1端和E1与驱动电路3连接，第二IGBT芯片的G2端和E2与驱动电路3连接。第一IGBT芯片、第二IGBT芯片即图2中的IGBT芯片5。优选的实施方式中，第一电容和第二电容的电容值为30uF。优选的实施方式中，变压器12原边的一端与第一IGBT的C2E1端连接，变压器12原边的另一端连接隔直电容7，变压器12副边与输出整流与滤波电路连接，变压器12的中心抽头通过与装置的输出正极10连接。优选的实施方式中，输出整流与滤波电路，包括输出整流电路13和输出滤波电容15，输出整流电路13的输出端与输出滤波电容15的输入端连接，输出整流电路13，包括D极铜条、陶瓷片、S极铜板、MOSFET开关管和MOS驱动线路板，D极铜条与陶瓷片顶面通过焊接工艺连接，陶瓷片底面与S极铜板通过焊接工艺连接，MOSFET开关管的D极与陶瓷片顶面通过焊接工艺连接，MOSFET开关管的S极与S极铜板通过焊接工艺连接，MOSFET开关管的G极与MOS驱动线路板焊接工艺连接，MOS驱动线路板与控制电路2连接。优选的实施方式中，检测电路，包括霍尔传感器8。优选的实施方式中，电源电路1，提供15V、8V、18V和24V直流电源。具体的，输入整流与滤波电路包括整流桥4、输入电感14和滤波电容，整流桥4与滤波电容连接，整流桥4输入由三根电缆从外引入，整流桥4的输出正极10与输入电感14其中一端连接，输入电感14另一端与IGBT的C1端连接，输入电感14由漆包线均绕铁芯磁环组成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水冷式同步整流装置，包括输入整流与滤波电路、逆变器、隔直电容、变压器、输出整流与滤波电路、检测电路、驱动电路、控制电路和电源电路，其特征在于：所述电源电路为装置提供电源，外部直流电流依次经输入整流与滤波电路、逆变器、隔直电容、变压器和输出整流与滤波电路后输出，所述检测电路与输出整流与滤波电路中的滤波电容的输出端连接，所述控制电路分别与检测电路和输出整流与滤波电路连接，所述驱动电路与逆变器连接。

【技术特征摘要】
1.一种水冷式同步整流装置，包括输入整流与滤波电路、逆变器、隔直电容、变压器、输出整流与滤波电路、检测电路、驱动电路、控制电路和电源电路，其特征在于：所述电源电路为装置提供电源，外部直流电流依次经输入整流与滤波电路、逆变器、隔直电容、变压器和输出整流与滤波电路后输出，所述检测电路与输出整流与滤波电路中的滤波电容的输出端连接，所述控制电路分别与检测电路和输出整流与滤波电路连接，所述驱动电路与逆变器连接。2.如权利要求1所述的水冷式同步整流装置，其特征在于：所述逆变器，包括第一IGBT芯片、第二IGBT芯片、第一电容和第二电容，所述第一电容连接在第一IGBT芯片的C1端和E2端之间，所述第二电容连接在第二IGBT芯片的C1端和E2端之间，第一IGBT芯片的G1端和E1与驱动电路连接，所述第二IGBT芯片的G2端和E2与驱动电路连接。3.如权利要求2所述的水冷式同步整流装置，其特征在于：所述第一电容和第二电容的电容值为30uF。4.如权利要求1所述的水冷式同步整流装置，其特征在于：所述变压...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯鸿斌，李震，侯镜波，
申请(专利权)人：广州市泰霖电源设备有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44