本公開關(guān)于一種電源轉(zhuǎn)換裝置，特別涉及一種具有氣流通道以助各器件散熱的電源轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)：

小型化及高功率密度逐漸成為服務器電源的趨勢。于服務器領(lǐng)域中，電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通常由電源機架以及放置于電源機架中的電源轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)成，例如多個電源轉(zhuǎn)換裝置需安裝于機架中，然后再以輸出串聯(lián)或并聯(lián)的方式給電子裝置供電。若欲保持原尺寸的電源機架寬度不變，為了增加電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的輸出功率，則需以較小寬度的電源轉(zhuǎn)換裝置來架構(gòu)。

然而，由于電源轉(zhuǎn)換裝置需要包含足夠的功率傳輸面積來放置元器件和元器件間的電流路徑，且該功率傳輸面積隨輸出電流的增大而增大，因此低壓大電流的電源轉(zhuǎn)換裝置輸出所需要的功率傳輸面積局限了電源轉(zhuǎn)換裝置的寬度的減少，從而給電源裝置的小型化和高功率密度的提升帶來困難。另外，由于電源轉(zhuǎn)換裝置寬度的減少，在寬度方向上元器件的設(shè)置更加集中，以上種種因素皆導致電源轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的器件散熱不易甚至過熱，造成電源轉(zhuǎn)換裝置的工作效率降低而使成本增加。

因此，如何發(fā)展一種克服上述缺點的電源轉(zhuǎn)換裝置，實為目前迫切的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開的目的在于提供一種電源轉(zhuǎn)換裝置，俾解決現(xiàn)有的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)減小電源轉(zhuǎn)換裝置寬度進而使相同寬度的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)內(nèi)可設(shè)置更多電源轉(zhuǎn)換裝置以輸出較大功率，所導致的電源轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)器件散熱不易甚至過熱致使電源轉(zhuǎn)換裝置工作效率降低且成本增加等缺失，有別于現(xiàn)有的電源轉(zhuǎn)換裝置，本公開的電源轉(zhuǎn)換裝置的電能轉(zhuǎn)換模塊之間具有一間距以形成一氣流通道以助各器件散熱，且各器件設(shè)置位置皆可充分散熱及節(jié)省空間，從而實現(xiàn)電源裝換裝置的小型化和高功率密度。

為達上述目的，本公開的一示例性實施例提供一種電源轉(zhuǎn)換裝置，電源轉(zhuǎn)換裝置的功率流方向由輸入側(cè)流向輸出側(cè)，電源轉(zhuǎn)換裝置包含：主電路板，包含彼此相對的第一側(cè)邊及第二側(cè)邊及位于第一側(cè)邊及第二側(cè)之間且彼此相對的第三側(cè)邊及第四側(cè)邊，第一側(cè)邊的位置定義為輸入側(cè)，第二側(cè)邊的位置定義為輸出側(cè)；輸入電能轉(zhuǎn)換模塊，包含由至少一功率開關(guān)所構(gòu)成的第一部分及由至少一非功率開關(guān)所構(gòu)成的第二部分，第一部分設(shè)置于主電路板上而鄰近第一側(cè)邊及第三側(cè)邊，第二部分設(shè)置于主電路板上而鄰近第一側(cè)邊及第四側(cè)邊，且第一部分及第二部分之間維持間距而形成氣流通道；輸出電能轉(zhuǎn)換模塊，設(shè)置于主電路板上而鄰近第二側(cè)邊；濾波模塊，與輸出電能轉(zhuǎn)換模塊錯開地設(shè)置于主電路板上而鄰近第二側(cè)邊；以及控制模塊，設(shè)置于主電路板上且位于第一部分及第三側(cè)邊之間。

附圖說明

圖1示出了本公開一示例性實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出了圖1中所示的電源轉(zhuǎn)換裝置的電路示意圖。

圖3示出了圖1中所示的電源轉(zhuǎn)換裝置的立體示意圖。

圖4示出了本公開另一示例性實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5示出了本公開再一示例性實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6示出了本公開又一示例性實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明

10：電源轉(zhuǎn)換裝置

11：主電路板

111：第一側(cè)邊

112：第二側(cè)邊

113：第三側(cè)邊

114：第四側(cè)邊

12：輸入電能轉(zhuǎn)換模塊

121：第一部分

122：第二部分

13：輸出電能轉(zhuǎn)換模塊

14：濾波模塊

15：控制模塊

151：控制組件

152：第一電路板

16：防反模塊

17：輔助電源模塊

171：第二電路板

172：輔助變壓器

173：輔助電源組件

20：風扇

21：尖峰電流抑制模塊

22：輸入EMI濾波模塊

23：輸出端子

24：輸出總線

D：間距

具體實施方式

體現(xiàn)本公開特征與優(yōu)點的一些示例型實施例將在后段的說明中詳細敘述。應理解的是本公開能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本公開的范圍，且其中的說明及附圖在本質(zhì)上當作說明之用，而非架構(gòu)于限制本公開。

請參閱圖1，其為本公開一示例性實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，電源轉(zhuǎn)換裝置10的功率流方向由一輸入側(cè)流向一輸出側(cè)，且包含一主電路板11、一輸入電能轉(zhuǎn)換模塊12、一輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13、一濾波模塊14及一控制模塊15。

主電路板11包含彼此相對的一第一側(cè)邊111及一第二側(cè)邊112和位于第一側(cè)邊111與第二側(cè)邊112之間且彼此相對的一第三側(cè)邊113及一第四側(cè)邊114，第一側(cè)邊111的位置定義為輸入側(cè)，第二側(cè)邊112的位置定義為輸出側(cè)。

輸入電能轉(zhuǎn)換模塊12包含第一部分121及第二部分122，第一部分121由至少一功率開關(guān)所構(gòu)成，且設(shè)置于主電路板11上而鄰近第一側(cè)邊111及第三側(cè)邊113，而第二部分122由至少一非功率開關(guān)所構(gòu)成，且設(shè)置于主電路板11上而鄰近第二側(cè)邊112及第四側(cè)邊114，其中第一部分121與第二部分122之間維持一間距D而形成一氣流通道，且間距D至少需大于3mm。

輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13設(shè)置于主電路板11上而鄰近第二側(cè)邊112。

濾波模塊14與輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13錯開地設(shè)置于主電路板11上而鄰近第二側(cè)邊112。

控制模塊15設(shè)置于主電路板11上且位于第一部分121及第三側(cè)邊113之間。

由上可知，本公開的電源轉(zhuǎn)換裝置10可通過輸入電能轉(zhuǎn)換模塊12的第一部分121與第二部分122之間維持一間距D而形成一氣流通道，進而使電源轉(zhuǎn)換裝置10中各個模塊皆能通過氣流通道充分散熱，因此相較于前述現(xiàn)有的電源轉(zhuǎn)換裝置所具有的缺失，本公開的電源轉(zhuǎn)換裝置10可達到使電源轉(zhuǎn)換裝置10中各器件充分散熱、維持電源轉(zhuǎn)換裝置10的工作效率、提升功率密度及降低成本的技術(shù)效果。

請再參閱圖1，電源轉(zhuǎn)換裝置10還包含一防反模塊16及一輔助電源模塊17，防反模塊16與輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13及濾波模塊14錯開地放置于主電路板11上而鄰近第二側(cè)邊112，如圖1所示，輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13鄰近第二側(cè)邊112及第三側(cè)邊113，防反模塊16鄰近第二側(cè)邊112及第四側(cè)邊114，濾波模塊14位于防反模塊16與輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13之間而鄰近第二側(cè)邊112，控制模塊15部分位于輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13及第三側(cè)邊113之間，當然，輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13、濾波模塊14及防反模塊16的設(shè)置位置并不限于此，而輔助電源模塊17設(shè)置于主電路板11上并位于第二部分122、濾波模塊14及防反模塊16之間。另外，電源轉(zhuǎn)換裝置10還包含風扇(未圖示)，位于第一部分121、第二部分122及第一側(cè)邊111之間，用以產(chǎn)生氣流于間距D的氣流通道中。于某些實施例中，輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13與濾波模塊14、輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13與輔助電源模塊17沿寬度方向相隔一定距離，于其中形成氣流通道，該氣流通道與前述的間距D的氣流通道貫穿，有利于電源轉(zhuǎn)換裝置的整體散熱。

請參閱圖2，其為圖1中所示的電源轉(zhuǎn)換裝置的電路示意圖，圖2僅用于示意并說明圖1所示的電源轉(zhuǎn)換裝置中各個模塊的運作方式及連接關(guān)系，并不受限于圖1所示的電源轉(zhuǎn)換裝置中各個模塊的設(shè)置位置。如圖2所示，輸入電能轉(zhuǎn)換模塊12用以接收并轉(zhuǎn)換一輸入電壓為一中間電壓，其包含第一部分121及第二部分122，第一部分121由功率開關(guān)器件組成，而第二部分122包含輸入電能轉(zhuǎn)換模塊12中除功率開關(guān)器件外的其他主電路器件，例如電感、電容、二極管等。輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13用以接收中間電壓并轉(zhuǎn)換為一輸出電壓。濾波模塊14電連接于輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13的一輸出端，用以接受輸出電壓并進行濾波，例如濾除輸出電壓中的非直流分量。防反模塊16電連接于濾波模塊14的一輸出端，用以防止一逆向電流流入濾波模塊14?？刂颇K15電連接于輸入電能轉(zhuǎn)換模塊12及輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13，用以控制輸入電能轉(zhuǎn)換模塊12及輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13的運作。輔助電源模塊17電連接于輸入電能轉(zhuǎn)換模塊12及控制模塊15之間，用以為控制模塊15供電。

請參閱圖3，其為圖1所示的電源轉(zhuǎn)換裝置的立體示意圖。如圖3所示，電源轉(zhuǎn)換裝置10還包含風扇20、尖峰電流抑制模塊21、輸入EMI濾波模塊22、輸出端子23及輸出總線24。輸入電能轉(zhuǎn)換模塊12與風扇20相鄰，即第一部分121與第二部分122皆與風扇20相鄰，因此，因由功率開關(guān)器件組成而發(fā)熱量較大的第一部分121便可充分散熱，且第一部分121與第二部分122之間的間距形成一氣流通道，進而使相對于輸入電能轉(zhuǎn)換模塊12距離風扇20較遠的輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13能夠充分散熱，另外，輸出總線24可以但不限于由導電材質(zhì)所構(gòu)成，例如銅，且為片狀結(jié)構(gòu)，輸出總線24經(jīng)由引腳(未圖示)而垂直焊接于主電路板11上，并與輸出端子23以例如鉚接的方式連接，而輸出總線24亦與防反模塊16相鄰設(shè)置，因此，功率傳導方向依序為輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13、防反模塊16、輸出總線24及輸出端子23，而于本案，由于利用輸出總線24來使防反模塊16與輸出端子23之間相導接，故可最大程度縮短防反模塊16與輸出端子23之間的傳導距離，從而減少損耗及提升工作效率，并且因輸出總線24垂直設(shè)置于主電路板11上且為片狀結(jié)構(gòu)，故可減小輸出總線24在整體布局中的寬度占用，進而提升功率密度，同時亦利于氣流通道的流通。濾波模塊14與輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13錯開地設(shè)置于主電路板11。此外，如圖3所示，控制模塊15包含一控制組件151及一第一電路板152，控制組件151設(shè)置于第一電路板152上，而第一電路板152插設(shè)于主電路板11上。

請再參閱圖3，輔助電源模塊17包含第二電路板171、輔助變壓器172以及輔助電源組件173，其中輔助電源組件173和輔助變壓器172設(shè)置于第二電路板171上，第二電路板171插設(shè)于主電路板11上，且輔助變壓器172采用平面變壓器結(jié)構(gòu)。由此輔助電源模塊17為扁平結(jié)構(gòu)，減少了輔助電源模塊17在整體布局中的寬度占用，提高了功率密度。另一方面，輔助電源模塊17置于主電路板11上，并位于第二部分122、濾波模塊14及防反模塊16之間，與氣流通道方向一致，方便氣流流過氣流通道，利于散熱。

于本公開的電源轉(zhuǎn)換裝置10中，輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13、濾波模塊14、防反模塊16及輔助電源模塊17的設(shè)置位置并不限于圖1所示的設(shè)置位置，以下將于其他實施例中說明不同的輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13、濾波模塊14、防反模塊16及輔助電源模塊17的設(shè)置位置，須注意的是，于以下其他實施中，雖未示出如圖3中的輸出總線24的結(jié)構(gòu)，但實際上皆可設(shè)置輸出總線，且具有與前述相同的技術(shù)效果。

請參閱圖4，其為本公開另一示例性實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。于此實施例中，輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13鄰近第二側(cè)邊112及第三側(cè)邊113，濾波模塊14鄰近第二側(cè)邊112及第四側(cè)邊114，防反模塊16位于濾波模塊14與輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13之間而鄰近第二側(cè)邊112，輔助電源模塊17位于第二部分122、濾波模塊14及防反模塊16之間，控制模塊15部分位于輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13及第三側(cè)邊113之間。

請參閱圖5，其為本公開再一示例性實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。于此實施例中，防反模塊16鄰近第二側(cè)邊112及第三側(cè)邊113，輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13鄰近第二側(cè)邊112及第四側(cè)邊114，濾波模塊14位于防反模塊16與輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13之間而鄰近第二側(cè)邊112，輔助電源模塊17位于第一部分121、濾波模塊14及防反模塊16之間，控制模塊15部分位于防反模塊16及第三側(cè)邊113之間。

請參閱圖6，其為本公開又一示例性實施例的電源轉(zhuǎn)換裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。于此實施例中，濾波模塊14鄰近第二側(cè)邊112及第三側(cè)邊113，輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13鄰近第二側(cè)邊112及第四側(cè)邊114，防反模塊16位于濾波模塊14與輸出電能轉(zhuǎn)換模塊13之間而鄰近第二側(cè)邊112，輔助電源模塊17位于第一部分121、濾波模塊14及防反模塊16之間，控制模塊15部分位于濾波模塊14及第三側(cè)邊113之間。

綜上所述，本公開提供一種電源轉(zhuǎn)換裝置，其中電源轉(zhuǎn)換裝置可通過輸入電能轉(zhuǎn)換模塊中由至少一功率開關(guān)所構(gòu)成的第一部分與由至少一非功率開關(guān)所構(gòu)成的第二部分之間維持一間距而形成一氣流通道，進而使電源轉(zhuǎn)換裝置中各個模塊皆能通過氣流通道充分散熱，且輸出電能轉(zhuǎn)換模塊與輸出端子相鄰，能夠減少電能損耗及輸出電能轉(zhuǎn)換模塊的發(fā)熱，故本公開的電源轉(zhuǎn)換裝置可達到使電源轉(zhuǎn)換裝置中各器件充分散熱、節(jié)省空間、提高工作效率、提升功率密度及降低成本的技術(shù)效果。

須注意，上述僅是為說明本發(fā)明而提出的較佳實施例，本發(fā)明不限于所述的特定實施例，本發(fā)明的范圍由如附權(quán)利要求決定。且本案得由熟習此技術(shù)的人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附權(quán)利要求所欲保護者。