一种电源模组及相关设备制造技术

本申请实施例公开一种电源模组及相关设备，该电源模组包括功率因数校正单元、逆变器、变压电路和整流器，电源模组的输入端为功率因数校正单元的输入端，电源模组的输出端为整流器的输出端。具体地，功率因数校正单元的输出端连接逆变器的输入端，逆变器的输出端连接变压电路的输入端，变压电路的输出端连接整流器的输入端，变压电路包括串联连接的N个变压器，N为大于或等于2的整数。本申请实施例，可以提高电源模组的功率密度和转换效率。高电源模组的功率密度和转换效率。高电源模组的功率密度和转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电源模组及相关设备


[0001]本申请涉及电源
，尤其涉及一种电源模组及相关设备。

技术介绍

[0002]随着计算机技术的进步，服务器的功能和性能也不断提升和完善，在云计算、数据中心、大数据等领域也发挥着越来越重要的作用。并且，为了满足日益增长的数据处理需求，各个企业部署的数据中心的数量也越来越多，单个数据中心中部署的服务器数量也越来越多。与此同时，如何设计服务器的供电架构，提高服务器供电系统的功率密度和转换效率是技术人员关注的问题。

技术实现思路

[0003]本申请实施例公开了一种电源模组及相关设备，用于提高服务器供电系统的功率密度和转换效率，减小能耗。
[0004]第一方面公开一种电源模组，该电源模组可以包括功率因数校正单元、逆变器、变压电路和整流器。该电源模组的输入端可以为该功率因数校正单元的输入端，该电源模组的输出端可以为该整流器的输出端。具体地，该功率因数校正单元的输出端连接该逆变器的输入端，该逆变器的输出端连接该变压电路的输入端，该变压电路的输出端连接该整流器的输入端，该变压电路包括串联连接的N个变压器，N为大于或等于2的整数。
[0005]相较于传统的通过多个逆变器、多个变压器和多个整流器实现增益调整的服务器供电架构，本申请实施例中，电源模组可以仅包括一个功率因数校正单元、一个逆变器、一个整流器，以及逆变器和整流器之间的多个变压器串联构成的变压电路。这样，可以减少整流器和逆变器的数量，相应地可以减少开关器件的数量，从而可以简化电源模组的控制，提高电源模组的稳定性。同时，通过减少上述整流器和逆变器，还可以降低电源模组的成本和体积，从而可以减小器件的占板面积，提高电源模组的功率密度。此外，整流器和逆变器的减少还可以降低系统损耗，提高电源模组的转换效率。
[0006]作为一种可能的实施方式，该功率因数校正单元，用于将向该电源模组输入的第一交流电转换为第一直流电，并且调整该第一直流电的功率因数得到第二直流电；该逆变器，用于将该第二直流电转换为第二交流电；该变压电路，用于将该第二交流电转换为第三交流电；该整流器，用于将该第三交流电转换为第三直流电。
[0007]本申请实施例中，第一交流电输入电源模组之后，可以先通过功率因数校正单元进行整流以及功率因数校正，然后可以通过逆变器进行逆变，之后可以通过变压电路进行增益调整，最后可以通过整流器将经增益调整之后的第三交流电转换为第三直流电为负载供电。这样，可以只经过一次逆变和一次整流，可以提高电源模组的转换效率。
[0008]作为一种可能的实施方式，该逆变器为半桥逆变器、H桥逆变器、三相逆变器、多相逆变器中的任一项。
[0009]本申请实施例中，逆变器可以为半桥逆变器、H桥逆变器、三相逆变器或多相逆变
器等，其中，半桥逆变器一般包括两个开关器件，H桥(即全桥)逆变器一般包括四个开关器件。三相逆变器一般包括六个开关器件，可以将输入的直流电转换为三路相角均匀分离的交流电输出。多相逆变器一般包括多个开关器件，可以将输入的直流电转换为多路相角均匀分离的交流电输出。由于上述不同逆变器的结构和特性不同，因此可以根据实际使用场景灵活选择不同的逆变器。
[0010]作为一种可能的实施方式，该整流器为半桥整流器或全桥整流器。
[0011]本申请实施例中，可以根据实际使用场景选择使用半桥整流器或全桥整流器，灵活性高。
[0012]作为一种可能的实施方式，该电源模组为服务器的供电单元PSU。
[0013]作为一种可能的实施方式，该变压电路包括第一变压电路和第二变压电路，该第一变压电路包括串联连接的M个变压器，该第二变压电路包括串联连接的K个变压器，M、K均为大于或等于1的整数，且K和M之和等于N，该第一变压电路的输出端通过连接器连接该第二变压电路的输入端；该第二变压电路的输出端连接该整流器的输入端；该第一变压电路，用于将该第二交流电转换为第四交流电；该第二变压电路，用于将该第四交流电转换为该第三交流电。
[0014]本申请实施例中，可以将上述变压电路拆分为第一变压电路和第二变压电路，第一变压电路输出的第四交流电可以通过连接器传输到第二变压电路，第二变压电路可以靠近负载设置。此时，第四交流电的电压可以较高，这样可以减少第一变压电路到第二变压电路的线路传输损耗，从而可以为负载提供稳定的直流电。
[0015]作为一种可能的实施方式，该电源模组还包括滤波电路，该滤波电路的输入端连接该第一变压电路的输出端，该滤波电路的输出端连接该第二变压电路的输入端。
[0016]本申请实施例中，滤波电路可以使得第一变压电路输出的交流电的波形更为平滑，可以提高电源模组的稳定性。
[0017]第二方面公开一种第一电源模组，该第一电源模组包括功率因数校正单元、逆变器和第一变压电路，该第一电源模组的输入端为该功率因数校正单元的输入端，该第一电源模组的输出端为该第一变压电路的输出端，该功率因数校正单元的输出端连接该逆变器的输入端，该逆变器的输出端连接该第一变压电路的输入端；该第一变压电路包括串联连接的M个变压器，M为大于或等于1的整数。
[0018]相较于传统的包括功率因数校正单元、逆变器、变压器和整流器的交流—直流变换器，本申请实施例中，第一电源模组可以仅包括一个功率因数校正单元、一个逆变器和由M个变压器串联构成的第一变压电路。这样，可以减少整流器的数量，相应地可以降低第一电源模组的成本和体积，从而可以减小器件的占板面积，提高第一电源模组的功率密度。此外，整流器的减少还可以降低系统损耗，提高第一电源模组的转换效率。
[0019]作为一种可能的实施方式，该功率因数校正单元，用于将向该第一电源模组输入的第一交流电转换为第一直流电，并且调整该第一直流电的功率因数得到第二直流电；该逆变器，用于将该第二直流电转换为第二交流电；该第一变压电路，用于将该第二交流电转换为第四交流电。
[0020]作为一种可能的实施方式，该第一电源模组为服务器的供电单元。
[0021]第三方面公开一种第二电源模组，该第二电源模组包括第二变压电路和整流器，
该第二电源模组的输入端为该第二变压电路的输入端，该整流器的输出端为该第二电源模组的输出端，该第二变压电路的输出端连接该整流器的输入端；该第二变压电路包括串联连接的K个变压器，K为大于或等于1的整数。
[0022]相较于传统的包括逆变器、变压器和整流器的直流—直流变换器，本申请实施例中，第二电源模组可以仅包括一个整流器和由K个变压器串联构成的第二变压电路。这样，可以减少逆变器的数量，相应地可以减少开关器件的数量，从而可以简化第二电源模组的控制，提高第二电源模组的稳定性。同时，通过减少上述逆变器，还可以降低第二电源模组的成本和体积，从而可以减小器件的占板面积，提高第二电源模组的功率密度。此外，逆变器的减少还可以降低系统损耗，提高第二电源模组的转换效率。
[0023]作为一种可能的实施方式，该第二变压电路，用于将第四交流电转换为第三交流电；该整流器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源模组，其特征在于，包括功率因数校正单元、逆变器、变压电路和整流器，所述电源模组的输入端为所述功率因数校正单元的输入端，所述电源模组的输出端为所述整流器的输出端；所述功率因数校正单元的输出端连接所述逆变器的输入端，所述逆变器的输出端连接所述变压电路的输入端，所述变压电路的输出端连接所述整流器的输入端，所述变压电路包括串联连接的N个变压器，N为大于或等于2的整数。2.根据权利要求1所述的电源模组，其特征在于，所述功率因数校正单元，用于将向所述电源模组输入的第一交流电转换为第一直流电，并且调整所述第一直流电的功率因数得到第二直流电；所述逆变器，用于将所述第二直流电转换为第二交流电；所述变压电路，用于将所述第二交流电转换为第三交流电；所述整流器，用于将所述第三交流电转换为第三直流电。3.根据权利要求1或2所述的电源模组，其特征在于，所述逆变器为半桥逆变器、H桥逆变器、三相逆变器、多相逆变器中的任一项。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的电源模组，其特征在于，所述整流器为半桥整流器或全桥整流器。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的电源模组，其特征在于，所述电源模组为服务器的供电单元PSU。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的电源模组，其特征在于，所述变压电路包括第一变压电路和第二变压电路，所述第一变压电路包括串联连接的M个变压器，所述第二变压电路包括串联连接的K个变压器，M、K均为大于或等于1的整数，且K和M之和等于N，所述第一变压电路的输出端通过连接器连接所述第二变压电路的输入端；所述第二变压电路的输出端连接所述整流器的输入端；所述第一变压电路，用于将所述第二交流电转换为第四交流电；所述第二变压电路，用于将所述第四交流电转换为所述第三交流电。7.根据权利要求6所述的电源模组，其特征在于，所述电源模组还包括滤波电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：童建利，焦海清，马成龙，
申请(专利权)人：超聚变数字技术有限公司，
类型：发明
国别省市：