本實(shí)用新型屬于開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種固態(tài)式高壓整流取樣模塊結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著開關(guān)電源技術(shù)的不斷發(fā)展以及大功率半導(dǎo)體器件的小型化與高頻化，高頻開關(guān)電源已應(yīng)用到各行各業(yè)。在一些電力傳輸系統(tǒng)中，需要通過高電壓小電流的高頻開關(guān)電源來完成大功率電力輸送。這類開關(guān)電源一般是采用PWM整流電路給變換器提供直流電源，將變換后的交流電送給高頻變壓器，再經(jīng)整流濾波輸出所需的電壓。

在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，實(shí)用新型人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：由于要滿足輸出高電壓，使得高頻變壓器次級(jí)電壓需升的很高，變壓器繞制困難。當(dāng)采用倍壓整流時(shí)，雖然可以避免使用變壓比很大的高頻變壓器，但所需的元器件數(shù)量多，裝配難度大，可靠性差。而且因器件需要耐高壓，使得電源體積變大。隨著對(duì)開關(guān)電源小型化、高穩(wěn)定度的需求，取樣組件卻受環(huán)境影響較大，不能滿足高精度要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠輸出高于變壓器次級(jí)輸入的交流電壓幅值幾倍的直流電壓，將整流組件和取樣組件采用無模具式灌注成一整體，使高壓采樣元件受環(huán)境影響小的固態(tài)式高壓整流取樣模塊結(jié)構(gòu)。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種固態(tài)式高壓整流取樣模塊結(jié)構(gòu)，具有：

盒體；

印制板，安裝在所述盒體內(nèi)；

高壓電容組，具有至少一組高壓電容組焊接在所述印制板上，每組高壓電容組具有并聯(lián)的至少兩個(gè)高壓電容；

高頻高壓二極管、限流電阻和采樣元件，焊接在所述印制板上；采樣元件包括采樣電阻、壓敏電阻、二極管、電阻、電容以及電流互感器。

還具有連接條，所述連接條安裝在印制板的正反兩面，每組高壓電容組之間采用雙頭螺栓連接并用緊固件固定。

所述盒體具有底板、前側(cè)板、后側(cè)板、側(cè)板和蓋板，所述前側(cè)板、后側(cè)板、側(cè)板安裝在所述底板上，所述蓋板安裝在所述前側(cè)板、后側(cè)板、側(cè)板安裝上端。

還包括高壓插座和固定襯套，所述高壓插座安裝在所述前側(cè)板上，所述高壓插座和固定襯套采用螺紋連接。

印制板組件的輸入端對(duì)齊后側(cè)板的輸入口，輸出端對(duì)齊前側(cè)板的輸出口。

盒體內(nèi)灌注有硅橡膠。

所述盒體為非金屬盒體。

上述技術(shù)方案中的一個(gè)技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果，1、該模塊將元器件都安裝在同一印制板上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易裝配；2、該模塊是將整流組件和取樣組件作為一個(gè)整體，減少了開關(guān)電源器件裝配數(shù)量，減小其體積；3、該模塊將組件放入非金屬盒體內(nèi)灌注，盒體是由特種玻璃布層壓板用環(huán)氧樹脂膠粘合而成，灌注時(shí)無需模具，其易加工、制造成本低、耐壓性好；4、該模塊采用全波多級(jí)倍壓整流，組件和封裝的高壓插座一起灌注，其受環(huán)境影響小，提高輸出穩(wěn)定度，安全可靠性高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的固態(tài)式高壓整流取樣模塊結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖：

圖2為圖1所示的高壓整流取樣模塊分解圖；

圖3為高壓整流取樣板組件裝配示意圖；

上述圖中的標(biāo)記均為：1、安裝底板，2、蓋板，3、前側(cè)板，4、后側(cè)板，5、側(cè)板，6、支柱，7、尼龍螺釘，8、印制板，9、高壓電容，10、高頻高壓二極管，11、連接條，12、雙頭螺栓，13、緊固件，14、采樣電阻，15、限流電阻，16、壓敏電阻，17、二極管，18、電阻，19、電容，20、電流互感器，21、固定襯套，22、高壓插座。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

參見圖1-3，一種固態(tài)式高壓整流取樣模塊結(jié)構(gòu)，具有：

盒體；

印制板，安裝在盒體內(nèi)；

高壓電容組，具有至少一組高壓電容組焊接在印制板上，每組高壓電容組具有并聯(lián)的至少兩個(gè)高壓電容；

高頻高壓二極管、限流電阻和采樣元件，焊接在印制板上；采樣元件包括采樣電阻、壓敏電阻、二極管、電阻、電容以及電流互感器。

還具有連接條，連接條安裝在印制板的正反兩面，每組高壓電容組之間采用雙頭螺栓連接并用緊固件固定。

盒體具有底板、前側(cè)板、后側(cè)板、側(cè)板和蓋板，前側(cè)板、后側(cè)板、側(cè)板安裝在底板上，蓋板安裝在前側(cè)板、后側(cè)板、側(cè)板安裝上端。

還包括高壓插座和固定襯套，高壓插座安裝在前側(cè)板上，高壓插座和固定襯套采用螺紋連接。印制板組件的輸入端對(duì)齊后側(cè)板的輸入口，輸出端對(duì)齊前側(cè)板的輸出口。盒體內(nèi)灌注有硅橡膠。盒體為非金屬盒體。

采用全波倍壓整流電路，再將整流組件和取樣組件采用無模具式灌注成一個(gè)固態(tài)式高壓模塊。該模塊是將整流元件、采樣元件、限流元件都安裝在印制板上，并與高壓插座作為一個(gè)整體進(jìn)行灌注密封。一種固態(tài)式高壓整流取樣模塊結(jié)構(gòu)包括盒體組件、倍壓整流組件、取樣組件、限流電阻、高壓插座以及固定襯套。盒體組件是由安裝底板、蓋板、側(cè)板、支柱組成。安裝底板、蓋板及側(cè)板都采用環(huán)氧樹脂膠粘合形成非密閉盒體，而支柱用于固定印制板，與安裝底板采用螺釘緊固。由于元器件需要耐高壓，安裝底板、蓋板和側(cè)板是用特種玻璃布層壓板加工。支柱是采用尼龍棒加工，支柱上加工凹槽來增加爬電距離。倍壓整流組件是由高壓電容、高頻高壓二極管、印制板、連接條、雙頭螺栓及緊固件組成。高壓電容多個(gè)并聯(lián)使用，與高頻高壓二極管組成全橋倍壓來減小紋波，提高輸出穩(wěn)定度。高壓電容通過連接條和雙頭螺栓安裝在印制板上，高壓二極管、采樣元件、限流電阻則焊接固定在印制板上。印制板厚度為2mm，連接條采用厚度為0.5mm的黃銅板折彎成型，雙頭螺栓采用銅六角棒加工，用于多個(gè)電容連接。取樣組件包括高壓取樣元件、電流取樣元件和打火脈沖電流取樣元件。固定襯套選用環(huán)氧玻璃布棒加工，其一端加工螺紋可與高壓插座螺紋連接，另一端加工凹槽保證高壓插座與襯套裝配后的耐壓距離。該模塊是將所有器件都固定于同一印制板上，并與高壓插座一起在非金屬盒體內(nèi)灌注形成一整體，滿足電源高壓輸出要求。

采用高壓電容和高頻高壓二極管組成全波多級(jí)倍壓整流，將整流元件和取樣元件一起安裝在印制板上，并將印制板組件置于非金屬盒體內(nèi)進(jìn)行灌注密封。其中高壓插座安裝在盒體上，要和印制板組件作為一個(gè)整體進(jìn)行灌注。這樣不僅可以減小模塊體積，提高耐壓性能，還可以使采樣元件受環(huán)境影響小，提高輸出穩(wěn)定度。由于該模塊結(jié)構(gòu)件加工簡(jiǎn)單，所選用的電氣元件常用便宜，制造成本低。該模塊采用了在環(huán)氧樹脂膠粘合形成的盒體內(nèi)灌注硅橡膠，不需要使用灌注模，易加工；其中預(yù)留一面未用環(huán)氧板安裝閉合，提高散熱性和維修性。

制造方法如下：本方案以10級(jí)倍壓整流為例，每組4個(gè)高壓電容并聯(lián)使用。首先要在印制板上焊接高頻高壓二極管、限流電阻和采樣元件，采樣元件包括采樣電阻、壓敏電阻、二極管、電阻、電容以及電流互感器。印制板上的輸出取樣有高壓取樣、電流取樣及打火取樣。由于采用4個(gè)高壓電容并聯(lián)為一組使用，需將連接條安裝在印制板的正反兩面，每組電容之間采用雙頭螺栓連接并用緊固件固定。然后把印制板組件固定在安裝底板上，在裝配前安裝底板要和支柱安裝，采用尼龍螺釘固定，緊固時(shí)需用螺紋鎖固密封劑。接著把前側(cè)板、后側(cè)板、側(cè)板、蓋板與安裝底板裝配，用環(huán)氧樹脂膠粘合組成盒體。但在膠合盒體前，要用環(huán)氧樹脂膠將固定襯套和前側(cè)板之間的間隙填滿粘合，并將高壓插座安裝在前側(cè)板上。高壓插座和固定襯套采用螺紋連接，可調(diào)整高壓插座與盒體之間的相對(duì)距離。在膠合盒體時(shí)，要將印制板組件的接線整形，使得輸入端對(duì)齊后側(cè)板的輸入口，輸出端對(duì)齊前側(cè)板的輸出口。然后清除盒體內(nèi)雜物，檢查接線后放入防靜電周轉(zhuǎn)箱中進(jìn)行逐個(gè)隔離防護(hù)，再通過調(diào)試檢驗(yàn)其電性能，合格后進(jìn)行灌封。本方案是按重量比1:1配制南大214硅橡膠，混合均勻后要在盒體固定一角處注入，使硅橡膠灌注面略高于盒體端面，要將整個(gè)組件灌封。接著抽真空、室溫固化，固化后去除多余的硅橡膠，保證端面齊平。最后要對(duì)該模塊進(jìn)行耐壓測(cè)試，合格后噴漆處理，完成其制作與裝配。

采用上述的結(jié)構(gòu)后，1、該模塊將元器件都安裝在同一印制板上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易裝配；2、該模塊是將整流組件和取樣組件作為一個(gè)整體，減少了開關(guān)電源器件裝配數(shù)量，減小其體積；3、該模塊將組件放入非金屬盒體內(nèi)灌注，盒體是由特種玻璃布層壓板用環(huán)氧樹脂膠粘合而成，灌注時(shí)無需模具，其易加工、制造成本低、耐壓性好；4、該模塊采用全波多級(jí)倍壓整流，組件和封裝的高壓插座一起灌注，其受環(huán)境影響小，提高輸出穩(wěn)定度，安全可靠性高。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。