一种高散热效率的模块电源组合式散热器.pdf

本发明公开了一种高散热效率的模块电源组合式散热器，包括电源基板，所述电源基板上设有温控开关、变压器和电源功率开关；还包括固定压片、散热铝块、散热板，所述固定压片包括第一固定压片、第二固定压片； 所述散热板是由为长方体中两两相邻的三个面组成，分别为顶面板、第一侧板、第二侧板，所述第一固定压片位于顶面板的一角，所述散热铝块位于顶面板上，与第一固定压片相邻，所述第二固定压片位于第二侧板上；本发明通过在同样输入输出条件及环境温度下对比实验，采用该种组合式散热器方案的电源在稳态工作下，相比传统的只给MOSFET和整流二极管的散热方式，能增大散热器整体面积，并有效降低变压器上的温升10摄氏度以上。

权利要求书1.  一种高散热效率的模块电源组合式散热器，包括电源基板，所述电源基板上设有温控开关、变压器和电源功率开关；其特征在于：还包括固定压片、散热铝块、散热板，所述固定压片包括第一固定压片、第二固定压片；  所述散热板是由为长方体中两两相邻的三个面组成，分别为顶面板、第一侧板、第二侧板，所述第一固定压片位于顶面板的一角，所述散热铝块位于顶面板上，与第一固定压片相邻，所述第二固定压片位于第二侧板上； 所述第一侧板和第二侧板垂直固定于电源基板上，所述温控开关位于第一固定压片和顶面板之间，所述电源功率开关位于第二固定压片和第二侧板之间； 所述散热铝块位于变压器和顶面板之间的空隙中，并紧贴变压器和顶面板。 2.  如权利要求1或2所述的一种高散热效率的模块电源组合式散热器，其特征在于：所述散热铝块的厚度为3mm。 3.  如权利要求1或2所述的一种高散热效率的模块电源组合式散热器，其特征在于：所述散热板的材料为铝。 4.  如权利要求1或2所述的一种高散热效率的模块电源组合式散热器，其特征在于：还包括散热器固定针脚，所述散热板通过散热器固定针脚与电源基板固定相连。 5.  如权利要求1或2所述的一种高散热效率的模块电源组合式散热器，其特征在于：所述散热器固定针脚采用的是铁镀锡冲压扁针脚。 6.  如权利要求1所述的一种高散热效率的模块电源组合式散热器，其特征在于：所述散热铝块上设置两个对称的螺纹孔。 7.  如权利要求1或2所述的一种高散热效率的模块电源组合式散热器，其特征在于：所述第一固定压片和第二固定压片上均设置三个分布均匀的螺纹孔，由螺丝对电源功率开关进行固定。 8.  如权利要求7所述的一种高散热效率的模块电源组合式散热器，其特征在于：所述电源功率开关为两个，选取固定压片中间的螺纹孔，两个电源功率开关位于中间螺纹孔的两侧，用螺丝对两个电源功率开关进行固定。

说明书一种高散热效率的模块电源组合式散热器
技术领域
本发明公开了一种高散热效率的模块电源组合式散热器，属于电力散热设备技术领域。
背景技术
随着时代的发展，几乎所有的行业都已完全电气化。在很多应用场合，模块电源承担着提供信号、控制、传感器等系统的供电任务，要求24小时不间断地工作。如果一旦断电，将对整个系统造成严重影响。这给模块电源的稳定性和寿命提出了较高的要求。现代模块电源通常采用高频开关器件、高频变压器等以减小体积，提高功率密度。这些器件产生的功耗需要及时被传递出去，才能降低器件的工作温度，从而提高系统稳定性和寿命。
现有的模块电源散热主要有两种方式，一是自然冷却，二是强制冷却。自然冷却利用散热器吸收热量并通过和外界空气的热交换来传递热量，工作噪音低，防尘密封性相对较好，但散热器通常体积大，质量大，且内部温升高，容易造成器件失效。强制冷却常用的是风冷，即通过风扇吹动空气对流并配合散热器来传递热量，散热效果好，散热器体积小，质量轻，散热效果较好，但工作噪声相对较大，防尘性相对较差。
在小功率的模块电源应用场合，由于功耗娇小，通常采用自然冷却的散热方式，有利于降低成本，但受到空间、环境温度等因素限制，散热效果可能不理想。尤其对于变压器等磁性元件不能很好散热，造成局部热量累积，影响使用寿命。市售的一些小功率模块电源如明纬公司DR-100-24型交流输入24V100W输出模块电源，在环境温度较高时，为了保护电源，会自动降容使用，即输出满载功率不再是100W，而是随着温度升高而适当降低。这种方法虽然能有效降低温升从而保护电源，但是容易造成系统供电不足而出现故障。很多电源没有自动降容功能，依靠大型散热片或者机壳散热来解决温升问题，这带来了散热器的体积较大、重量重等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种高散热效率的模块电源组合式散热器，本发明针对一款有源电力滤波器（Active Power Filter, APF）或者无功补偿器（Static Var Generator， SVG）模块中需要的120W的AC-DC模块电源进行设计。由于APF模块的其他部分已定型，因此该电源的体积和形状受到一定的空间限制。本发明通过合理设计，调整了电源发热器件的布局；修改了散热器的形状从而增加了散热器面积；增加了一块导热铝块，通过简单的螺丝组合的方式为高频变压器提供一种散热方法，从而降低整机的温升，提高系统长时间工作下的稳定性和寿命。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种高散热效率的模块电源组合式散热器，包括电源基板，所述电源基板上设有温控开关、变压器和电源功率开关；还包括固定压片、散热铝块、散热板，所述固定压片包括第一固定压片、第二固定压片； 
所述散热板是由为长方体中两两相邻的三个面组成，分别为顶面板、第一侧板、第二侧板，所述第一固定压片位于顶面板的一角，所述散热铝块位于顶面板上，与第一固定压片相邻，所述第二固定压片位于第二侧板上；
所述第一侧板和第二侧板垂直固定于电源基板上，所述温控开关位于第一固定压片和顶面板之间，所述电源功率开关位于第二固定压片和第二侧板之间；
所述散热铝块位于变压器和顶面板之间的空隙中，并紧贴变压器和顶面板。
作为本发明的进一步优化方案，所述散热铝块的厚度为3mm。
作为本发明的进一步优化方案，所述散热板的材料为铝。
作为本发明的进一步优化方案，还包括散热器固定针脚，所述散热板通过散热器固定针脚与电源基板固定相连。
作为本发明的进一步优化方案，所述散热器固定针脚采用的是铁镀锡冲压扁针脚。
作为本发明的进一步优化方案，所述散热铝块上设置两个对称的螺纹孔。
作为本发明的进一步优化方案，所述第一固定压片和第二固定压片上均设置三个分布均匀的螺纹孔，由螺丝对电源功率开关进行固定。
作为本发明的进一步优化方案，所述电源功率开关为两个，选取固定压片中间的螺纹孔，两个电源功率开关位于中间螺纹孔的两侧，用螺丝对两个电源功率开关进行固定。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明通过在同样输入输出条件及环境温度下对比实验，采用该种组合式散热器方案的电源在稳态工作下，相比传统的只给MOSFET和整流二极管的散热方式，能增大散热器整体面积，并有效降低变压器上的温升10摄氏度以上。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
1、第一固定压片，2、散热铝块，3、顶面板，4、第二固定压片，5、散热针脚，6、第二侧板，7、第三侧板。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明的系统结构模块连接示意图如图1所示，一种高散热效率的模块电源组合式散热器，包括电源基板，所述电源基板上设有温控开关、变压器和电源功率开关；还包括固定压片、散热铝块、散热板，所述固定压片包括第一固定压片、第二固定压片； 
散热板是由为长方体中两两相邻的三个面组成，分别为顶面板、第一侧板、第二侧板，所述第一固定压片位于顶面板的一角，所述散热铝块位于顶面板上，与第一固定压片相邻，所述第二固定压片位于第二侧板上；散热板采用的是3mm后的铝板制作，散热板上设有通孔，用来固定散热铝块和固定压片。
所述第一侧板和第二侧板垂直固定于电源基板上，顶面板与电源基板相平行，第一侧板和第二侧板的每个角都设置一个散热器固定针脚，通过该散热器固定针脚固定于电源基板上， 散热器固定针脚采用的是铁镀锡冲压扁针脚。
所述温控开关位于第一固定压片和顶面板之间，所述散热铝块位于变压器和顶面板之间的空隙中，并紧贴变压器和顶面板，通过金属导导热将变压器产生的热量散发出去，散热铝块的厚度为3mm，散热板的材料为铝，铝是目前导热效果比较好，且成本比较低的金属材料，散热铝块上设置两个对称的螺纹孔，用来固定散热铝块的位置。
所述电源功率开关位于第二固定压片和第二侧板之间，第一固定压片和第二固定压片上均设置三个分布均匀的螺纹孔；所述电源功率开关为两个，选取固定压片中间的螺纹孔，两个电源功率开关位于中间螺纹孔的两侧，用螺丝对两个电源功率开关进行固定。
本发明针对一款有源电力滤波器（Active Power Filter, APF）或者无功补偿器（Static Var Generator， SVG）模块中需要的120W的AC-DC模块电源进行设计。由于APF模块的其他部分已定型，因此该电源的体积和形状受到一定的空间限制。本发明通过合理设计，调整了电源发热器件的布局；修改了散热器的形状从而增加了散热器面积；增加了一块导热铝块，通过简单的螺丝组合的方式为高频变压器提供一种散热方法，从而降低整机的温升，提高系统长时间工作下的稳定性和寿命。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。