[发明专利]电源设备

说明书

本发明涉及电源设备，其例如用作电弧焊机、等离子电弧切割机、充电器和贵金属电镀装置等的电源。

一种常规电源设备的配置为，利用输入整流电路和平波电容将市用AC电源变换为DC，然后通过控制一逆变器将DC电源变换为高频电源。然后将高频电源加到变压器以便降低电压，然后利用输出整流电路和平波电容将该低压电源变换为DC电源，将该DC电源提供到负载。为了使加到负载上的电压或电流维持恒定，检测负载电压或电流，利用控制电路控制逆变器的开关转换，从而维持负载电压或电流恒定。在这类装置中，逆变器和降压变压器产生相当大的热量，因而它们被称为发热元件。另一方面，例如控制电路的元件产生相对少的热量，因而，这类元件可以称为非发热元件。

利用4个开关元件连成电桥可以构成一个逆变器。在这种情况下，对于逆变器为了从其有效地使热量消散，在HEI6-178553号日本未经审查的专利申请中所示的一个系统这样配置，4个开关元件中的两个置于一个组件中，其余两个开关元件置于另一个组件中，两个组件安装在一个带散热片的散热器上。

除了若干组件之外，电源设备需要输入整流电路和输出整流电路。因而，使用的电气元件的数量很大，使得电源设备电路复杂。除了使电路复杂之外，这种系统存在的另一缺点是为了节省元件占用空间，由于发热元件和非发热元件彼此可能紧密配置，由发热元件产生的热量可能对非发热元件产生不利的影响，使得后者不正常运行。

HEI2-41876和HEI3-46556号日本已经审查实用新型公开文件公开了几种电源。在这些电源中，两个安装板彼此平行相互隔开。各安装板的下端利用多个横臂相连接，印刷电路板安装在横臂的顶面上。印刷电路板的一个区域，其中配置发热元件例如开关电路和变压器，另一个区域其中配置非发热元件例如用于开关电路的控制电路。在两个区域的边界上配置带散热片的散热器。

这种结构的电源设备具有的优点是，印刷电路板的顶部和底部表面能够易于检查，因为其安装在横臂上；以及由于散热器的作用由发热元件产生的热量不会传到非发热元件上。

由于印刷电路板配置在横臂的顶表面上，当电源设备整体能够做得较小时，就对印刷电路板要限制尺寸。此外，因为很重的散热器配置在印刷电路板上，印刷电路板受到危害。特别是在例携的电源设备中，因为该设备要携带，印刷电路板会受到冲击震动，相对于固定安装的电源装置就增加了故障的可能性。

美国专利No.5,170,336公开了一种电源设备，其中两个侧法兰板42和公用基板26形成H形。但由于U形部分28和盖14必须结合在一起，使得组装H形组件时很麻烦。此外，其所有元件均设置于公用基板26上面的腔室46之内，没有任何电气元件设置于公用基板26下面的空间内。为了防止电源开关54产生的热影响腔室46内的其他元件，必须在控制端22外部设置一个辅助散热器24，并且为了对外部的散热器24进行强制冷却，需要气孔72和导向板74。从美国专利No.5,170,336中的图3可以看出，在控制端22内侧设有散热器50，其也处于腔室46之内，而散热器24则安装在控制端22的外侧。由此可知，散热器50也与印刷电路板52相连。如果用来将印刷电路板50固定到控制端22上的螺钉松动，印刷电路板52必须承受散热器50的重量，有可能使印刷电路板52断裂。

本发明的目的是提供一种电源设备，其易于组装，无需设置在壳体之外的散热器，并能使印刷电路板免受因散热器造成的损伤，增加设备的可靠性。

为此，本发明提供一种电源设备，包括：电源装置，用于将市用交流电源变换为低压直流电源，所述电源装置包括逆变器装置和包含用于所述逆变器装置的控制电路的印刷电路板，所述逆变器装置包括作为第一发热电气元件的电源变换装置，所述电源变换装置置于一个半导体组件内；壳体，包括第一和第二安装板，相互隔开，基本平行，所述电源装置设置在所述壳体之内；位于所述壳体内的散热器装置，其上安装有所述半导体组件；风扇，置于所述壳述之内；设置于所述壳体内的一个底盘具有两个相对的边缘，分别连接到所述第一和第二安装板的一部分上，处于所述第一和第二安装板的上边缘和下边缘之间，从而与所述第一和第二安装板一起形成一个H形组件，使所述壳体的内表面被分成第一和第二区域；所述印刷电路板置于所述第一区域；所述散热器装置安装在所述底盘处于所述第二区域的那一表面上；所述风扇设置于所述第二区域中；并且第一开孔形成于所述第一安装板上与所述第二区域相对应的位置，使所述第二区域与外部连通；第二开孔形成于所述第二安装板上与所述第二区域相对应的位置，使所述第二区域与外部连通。