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模块化构造的不间断电源的制作方法

文档序号:7341934
专利名称:模块化构造的不间断电源的制作方法
技术领域
本发明涉及不间断电源技术领域,尤其是涉及一种模块化构造的不间断电源。
背景技术
不间断电源(UPS)广泛应用于银行、金融、通信等需要提供稳定电源供应的领域,其性能的好坏直接关系着大量重要数据的安全。模块化构造的不间断电源以其可热插拔,可在线更换,易维修的特性而得到越来越广泛的应用。而模块化构造的不间断电源的功率模块内部各器件的排列位置与易损件的更换是否方便、检修速度快慢、维修质量等有着直接的关系。现有的模块化构造的不间断电源基本上都是采用散热器、电感及电容等质量大又不易损器件与功率半导体器件混合一起安装在线路板上。在现场维护时,拆卸下来的失效线路板上,经常出现包含散热器、电感及电容等质量大却又未损坏的器件,这样备用线路板由于附带散热器、电感及电容等质量大的器件,造成了维护人员需要携带相当大重量的备用线路板;而且当失效线路板完全无法修复时,其上的散热器、电感、电容等器件也随该失效线路板一同报废,造成了极大的资源浪费。如图1所示,为现有技术中一种模块化构造的双变换不间断电源中的常用电路。其包括市电供电端口 IP/L、IP/N,电池供电正负极端BAT+、BAT-,可控硅整流器SCRQl、SCRQ2、SCRQ3、SCRQ4,包括电感L1、三极管Q8、二极管D1、母线电容Cl的第一 boost升压电路,包括电感L2、三极管Q5、二极管D2、母线电容C2的第二 boost升压电路,包括三极管Q7、Q6、电感L3、电容C3的半桥电路及电源输出端口 0P/L、0P/N。市电供电端口 IP/L通过可控硅整流器SCRQ4与电感LI电性连接,同时通过可控硅整流器SCRQl与电感L2电性连接,市电供电端口 IP/N与三极管Q8 —端电性连接,同时与三极管Q5 —端电性连接,电池供电正极端BAT+通过可控硅整流器SCRQ3与电感LI电性连接,电池供电负极端BAT-通过可控硅整流器SCRQ2与电感LI电性连接,三极管Q7 —端电性连接于二极管Dl及母线电容Cl之间,三极管Q6 —端电性连接于二极管D2及母线电容C2之间,三极管Q7另一端及三极管Q6另一端电性连接,电感L3 —端电性连接于三极管Q7及三极管Q6之间,电感L3另一端电性连接电源输出端口 0P/L,同时通过电容C3电性连接电源输出端口 0Ρ/Ν。市电供电时,市电通过市电供电端口 IP/L、IP/N经可控硅整流器SCRQ4、SCRQl整流后,再由电感L1、L2、三极管Q8、Q5、二极管D1、D2升压分别为母线电容Cl,C2提供能量;电池供电时,电池通过电池供电正负极端BAT+、BAT-经可控硅整流器SCRQ2、SCRQ3,再由电感L1、L2、三极管Q8、Q5、二极管Dl、D2升压分别为母线电容Cl,C2提供能量。母线电容C1、C2通过三极管Q7、Q6、电感L3、电容C3组成的半桥电路由外接控制器经脉宽调制(PWM)输出额定电压的正弦波。但是,现有的模块化设计是将功率半导体器件、电感、电容及散热器放置在同一块线路板上。如图1所示,将可控硅整流器SCRQ1、SCRQ2、SCRQ3、SCRQ4、三极管Q5、Q8、二极管D1、D2及第一散热器(图未示)和电感L1、L2设计在第一线路板A上;同时将三极管Q7、Q6及第二散热器(图未示)和电感L3、母线电容Cl、C2、电容C3设计在了第二线路板B上。如此一来,在售后或维修部门准备更换失效线路板时,由于第一线路板A和第二线路板B的重量和成本都是相当高的,如果维修不好,造成第一线路板A或第二线路板B的报废,同时也会造成第一线路板A或第二线路板B上一些未损坏器件如电感、电容及散热器的浪费。

发明内容
本发明是针对上述背景技术存在的缺陷提供一种减轻维修备用线路板的重量,方便更换失效线路板,加快维修响应速度,同时避免在失效线路板报废时造成资源浪费的模块化构造的不间断电源。为实现上述目的,本发明公开了一种模块化构造的不间断电源,由一个箱体构成,所述箱体内设置有第一线路板模组、散热模组及第二线路板模组,所述第一线路板模组安装于所述箱体内部上层空间,所述第一线路板模组设置有功率半导体器件,所述散热模组固持连接于所述第一线路板模组下方,所述第二线路板模组安装于所述箱体底部空间。进一步地,所述第一线路板模组包括第一线路板、第二线路板及第三线路板,所述第一线路板、第二线路板及第三线路板上分别设置有功率半导体器件。进一步地,所述散热模组包括固定片及散热片,所述固定片固定在所述箱体上,所述散热片卡持于所述固定片上端部,所述第一线路板模组上的功率半导体器件固定在所述散热片上。进一步地,所述第二线路板模组设置有电感或电容。综上所述,本发明模块化构造的不间断电源将不易损的电感、电容及散热模组与易损的功率半导体器件分离设置,当在电路出现故障时,只需更换置于所述箱体内部上层空间的第一线路板模组的失效线路板,减轻维修备用线路板的重量,方便更换失效线路板,加快维修响应速度,同时避免在失效线路板报废时造成资源浪费。


图1为现有的模块化构造的双变换不间断电源的电路及线路板结构示意图。图2为本发明模块化构造的不间断电源的电路及线路板结构示意图。图3为图2所示本发明具体布局的截面结构示意图。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述。请参阅图2和图3,本发明模块化构造的不间断电源由一个箱体10构成,所述箱体10内部电路包括市电供电端口 IP/L、IP/N,电池供电正负极端BAT+、BAT-,可控硅整流器SCRQ1、SCRQ2、SCRQ3、SCRQ4,包括电感L1、三极管Q8、二极管Dl、母线电容Cl的第一 boost升压电路,包括电感L2、三极管Q5、二极管D2、母线电容C2的第二 boost升压电路,包括三极管Q7、Q6、电感L3、电容C3的半桥电路及电源输出端口 0P/L、0P/N。市电供电端口 IP/L通过可控硅整流器SCRQ4与电感LI电性连接,同时通过可控硅整流器SCRQl与电感L2电性连接,市电供电端口 IP/N与三极管Q8 —端电性连接,同时与三极管Q5 —端电性连接,电池供电正极端BAT+通过可控硅整流器SCRQ3与电感LI电性连接,电池供电负极端BAT-通过可控硅整流器SCRQ2与电感LI电性连接,三极管Q7 —端电性连接于二极管Dl及母线电容Cl之间,三极管Q6 —端电性连接于二极管D2及母线电容C2之间,三极管Q7另一端及三极管Q6另一端电性连接,电感L3 —端电性连接于三极管Q7及三极管Q6之间,电感L3另一端电性连接电源输出端口 OP/L,同时通过电容C3电性连接电源输出端口 OP/N。所述箱体10内设置有第一线路板模组20、散热模组30及第二线路板模组40,所述第一线路板模组20安装于所述箱体10内部上层空间,所述第一线路板模组20包括第一线路板21、第二线路板22及第三线路板23,所述第一线路板21上设置有功率半导体器件可控硅整流器SCRQ1、SCRQ2、SCRQ3及SCRQ4,所述第二线路板22上设置有功率半导体器件三极管Q5、Q8、及二极管Dl、D2,所述第三线路板23上设置有功率半导体器件三极管Q7及Q60所述散热模组30固持连接于所述第一线路板模组20下方,所述散热模组30包括金属固定片31及散热片32,所述固定片31固定在所述箱体10上,所述散热片32卡持于所述固定片31上端部,所述第一线路板21、第二线路板22及第三线路板23上的功率半导体器件固定在所述散热片32上,以将功率半导体器件产生的热量进行散发。所述第二线路板模组40安装于所述箱体10底部空间,所述第二线路板模组40包括第四线路板41,所述第四线路板41设置于所述散热模组30下方,所述第四线路板41上设置有电感L1、L2、L3、母线电容Cl、C2及电容C3。本发明在所述箱体10内部电路出现故障时,由于散热模组30与第四线路板41上的电感L1、L2、L3、母线电容Cl、C2及电容C3为不易损器件,故障发生在第一线路板模组20上易损的功率半导体器件,此时只需更换第一线路板模组20内的失效线路板,同时,第一线路板模组20设置于所述箱体10内部上层空间,更便于维修人员观察及进行更换操作。综上所述,本发明模块化构造的不间断电源将不易损的电感、电容及散热模组20与易损的功率半导体器件分离设置,当在电路出现故障时,只需更换置于所述箱体10内部上层空间的第一线路板模组20的失效线路板,减轻维修备用线路板的重量,方便更换失效线路板,加快维修响应速度,同时避免在失效线路板报废时造成资源浪费。以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种模块化构造的不间断电源,由一个箱体(10)构成,所述箱体(10)内设置有第一线路板模组(20)及散热模组(30),其特征在于:所述箱体(10)内还设置有第二线路板模组(40),所述第一线路板模组(20)安装于所述箱体(10)内部上层空间,所述第一线路板模组(20)设置有功率半导体器件,所述散热模组(30)固持连接于所述第一线路板模组(20)下方,所述第二线路板模组(40)安装于所述箱体(10)底部空间。
2.根据权利要求1所述的模块化构造的不间断电源,其特征在于:所述第一线路板模组(20)包括第一线路板(21)、第二线路板(22)及第三线路板(23),所述第一线路板(21)、第二线路板(22)及第三线路板(23)上分别设置有功率半导体器件。
3.根据权利要求1所述的模块化构造的不间断电源,其特征在于:所述散热模组(30)包括固定片(31)及散热片(32),所述固定片(31)固定在所述箱体(10)上,所述散热片(32)卡持于所述固定片(31)上端部,所述第一线路板模组(20)上的功率半导体器件固定在所述散热片(32)上。
4.根据权利要求1所述的模块化构造的不间断电源,其特征在于:所述第二线路板模组(40)设置有电感或电容。
全文摘要
本发明公开了一种模块化构造的不间断电源,由一个箱体构成,所述箱体内设置有第一线路板模组、散热模组及第二线路板模组,所述第一线路板模组安装于所述箱体内部上层空间,所述第一线路板模组设置有功率半导体器件,所述散热模组固持连接于所述第一线路板模组下方,所述第二线路板模组安装于所述箱体底部空间。本发明模块化构造的不间断电源将不易损的电感、电容及散热模组与易损的功率半导体器件分离设置,当在电路出现故障时,只需更换置于所述箱体内部上层空间的第一线路板模组的失效线路板,减轻维修备用线路板的重量,方便更换失效线路板,加快维修响应速度,同时避免在失效线路板报废时造成资源浪费。
文档编号H02J7/00GK103166271SQ20111042402
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者陈永华, 方晓云 申请人:广东易事特电源股份有限企业
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