專利名稱：一種溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種半導(dǎo)體電子應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊。
背景技術(shù)：
目前，溫差發(fā)電器已在空間、地面、海洋及醫(yī)學(xué)的特殊任務(wù)中獲得了應(yīng)用，其輸出電功率從2.7W到300W，質(zhì)量從2kg到56kg，最高效率已達(dá)6.7％，最高質(zhì)量比功率已達(dá)5.36W/kg，但由于溫差發(fā)電器的內(nèi)阻比較大，即工作電壓隨著負(fù)載的變化而變化，不能保證穩(wěn)定的工作點(diǎn)，又由于溫差發(fā)電器是一種大電流、低電壓的電源，常規(guī)穩(wěn)壓方法會(huì)造成其輸出電壓的損耗，降低溫差發(fā)電器的系統(tǒng)效率。
實(shí)用新內(nèi)容本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，而提供了一種保證穩(wěn)壓工作點(diǎn)，提高溫差發(fā)電器系統(tǒng)工作效率和整機(jī)可靠性的一種溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，并且。
本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，包括大功率硅三極管、穩(wěn)壓二極管、電解電容器、金屬膜電阻、散熱器，其特點(diǎn)是所述大功率硅三極管的管腳穿過所述散熱器并與其固定在一起；大功率硅三極管的基極分別連接所述穩(wěn)壓二極管的正極和金屬膜電阻的一端，大功率硅三極管的集電極分別與穩(wěn)壓二極管的負(fù)極和電解電容器的正極連接并引出正極線，大功率硅三極管的發(fā)射極與所述金屬膜電阻的另一端和所述電解電容器的負(fù)極連接并引出負(fù)極線，連接后的穩(wěn)壓二極管、電解電容器、金屬膜電阻設(shè)置在一個(gè)塑料外殼中，所述塑料外殼與所述散熱器構(gòu)成封閉盒，所述的引出正極線與所述的引出負(fù)極線從所述封閉盒引出作為正極端和負(fù)極端。
本實(shí)用新型還可以采用如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，其特點(diǎn)是所述大功率硅三極管、穩(wěn)壓二極管、電解電容器、金屬膜電阻之間的連接均為焊接。
溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，其特點(diǎn)是所述所述封閉盒內(nèi)設(shè)置有密封膠。
溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，其特點(diǎn)是所述大功率硅三極管的集電極和所述散熱器接入一個(gè)銅焊片。
溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，其特點(diǎn)是所述正極端為紅色導(dǎo)線、所述負(fù)極端為黑色導(dǎo)線。
溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，其特點(diǎn)是所述散熱器為肋片狀散熱器。
溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，其特點(diǎn)是所述大功率硅三極管的發(fā)射極、基極管腳套上設(shè)置有聚四氟套管。
本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是由于采用了灌膠密封模塊，提高了設(shè)備的可靠性，延長(zhǎng)使用壽命；采用并聯(lián)穩(wěn)壓方式，避免了穩(wěn)壓過程中電壓損失，提高了溫差發(fā)電器系統(tǒng)的工作效率，并為負(fù)載設(shè)備提供了相對(duì)穩(wěn)定的工作電壓。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊電路原理圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊剖面示意圖。
圖中的標(biāo)號(hào)分別為1為大功率硅三極管，2為穩(wěn)壓二極管，3為電解電容器，4為金屬膜電阻，5為肋片狀散熱器，6為導(dǎo)線，7為密封膠，8為塑料外殼，10為逆變器，11負(fù)載設(shè)備，12為溫差發(fā)電器。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲列舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下
請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2截取長(zhǎng)約100mm的散熱器鋁型材(Dxc-371型)，按照金屬封裝的大功率三極管FD1830的尺寸，在肋片狀散熱器5中部合適位置鉆4個(gè)Φ4.5mm通孔，其中2個(gè)用螺釘固定三極管，2個(gè)露出管腳；將大功率三極管1用M4螺釘固定在散熱器5上，并加入一個(gè)銅焊片；在大功率硅三極管1的發(fā)射極、基極管腳套上聚四氟套管；為了符合逆變器10的輸入電壓要求10V～18V，穩(wěn)壓二極管2選用2CW21H型，將2CW21H的負(fù)極焊到大功率三極管1的集電極銅焊片上，并焊出一根截面為1.0mm2的紅色導(dǎo)線6作為溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊的正極；金屬膜電阻4選用1K、1/4W電阻，將2CW21H的正極與金屬膜電阻4的一端焊到大功率硅三極管1的基極；將金屬膜電阻4的另一端焊到發(fā)射極上，并焊一根截面為1.0mm2黑色導(dǎo)線6作為溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊的負(fù)極；電解電容器3選用1000μF/25V型號(hào)，將電解電容器3的正極焊到穩(wěn)壓模塊的正極，將電解電容器3的負(fù)極焊到穩(wěn)壓模塊的負(fù)極；將塑料外殼8扣在電子元件的外面，留出正負(fù)導(dǎo)線6，與肋片狀散熱器5的基板形成一個(gè)封閉的空腔，注入黑色環(huán)氧密封膠7，制成溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊。
溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊由大功率硅三極管1、穩(wěn)壓二極管2、電解電容器3、金屬膜電阻4、肋片狀散熱器5、導(dǎo)線6、密封膠7及塑料外殼8等部分組成。將金屬封裝的大功率硅三極管1固定在在肋片狀散熱器5的合適位置，注意保證大功率硅三極管1的發(fā)射極、基極管腳與肋片狀散熱器5基板之間的絕緣良好；在固定大功率硅三極管1的集電極與肋片狀散熱器5的螺釘上接入一個(gè)銅焊片，作為大功率硅三極管1的集電極引線。根據(jù)需要穩(wěn)定的電壓值范圍，選擇合適的穩(wěn)壓二極管2；將穩(wěn)壓二極管的負(fù)極焊到大功率硅三極管1的集電極銅焊片上，并焊出一根紅色導(dǎo)線6作為溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊的正極；將穩(wěn)壓二極管2的正極與金屬膜電阻4的一端焊到大功率硅三極管1的基極；將金屬膜電阻4的另一端焊到發(fā)射極上，并焊一根黑色導(dǎo)線6作為溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊的負(fù)極；將電解電容器3的正極焊到穩(wěn)壓模塊的正極，將電解電容器3的負(fù)極焊到穩(wěn)壓模塊的負(fù)極；將塑料外殼8扣在電子元件的外面，留出正負(fù)導(dǎo)線6，與肋片狀散熱器5的基板形成一個(gè)封閉的空腔，注入密封膠7，制成溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊。
溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊的工作原理是這樣的將溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊的正負(fù)極與逆變器10、負(fù)載設(shè)備11并聯(lián)在溫差發(fā)電器12的輸出端，當(dāng)溫差發(fā)電器12開始工作時(shí)，隨著工作溫度的上升，輸出電壓逐漸增加，輸出電流也隨之增加；當(dāng)輸出電壓超過設(shè)定的穩(wěn)壓值時(shí)，穩(wěn)壓二極管2擊穿導(dǎo)通，與金屬膜電阻4形成回路，大功率硅三極管1的基極電壓上升，大功率硅三極管1導(dǎo)通，與并聯(lián)的負(fù)載設(shè)備11產(chǎn)生分流電流，因而總的輸出電流變大，將溫差發(fā)電器12的輸出電壓“拉回”到設(shè)定的穩(wěn)壓值；如果溫差發(fā)電器12的工作溫度繼續(xù)上升，或者負(fù)載設(shè)備11的工作電流變小，則大功率硅三極管1上的分流電流變大，保持溫差發(fā)電器12的總輸出電流不變，因而維持溫差發(fā)電器的輸出電壓穩(wěn)定。
權(quán)利要求1.一種溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，包括大功率硅三極管、穩(wěn)壓二極管、電解電容器、金屬膜電阻、散熱器，其特征在于所述大功率硅三極管的管腳穿過所述散熱器并與其固定在一起；大功率硅三極管的基極分別連接所述穩(wěn)壓二極管的正極和金屬膜電阻的一端，大功率硅三極管的集電極分別與穩(wěn)壓二極管的負(fù)極和電解電容器的正極連接并引出正極線，大功率硅三極管的發(fā)射極與所述金屬膜電阻的另一端和所述電解電容器的負(fù)極連接并引出負(fù)極線，連接后的穩(wěn)壓二極管、電解電容器、金屬膜電阻設(shè)置在一個(gè)塑料外殼中，所述塑料外殼與所述散熱器構(gòu)成封閉盒，所述的引出正極線與所述的引出負(fù)極線從所述封閉盒引出作為正極端和負(fù)極端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，其特征在于所述大功率硅三極管、穩(wěn)壓二極管、電解電容器、金屬膜電阻之間的連接均為焊接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，其特征在于所述所述封閉盒內(nèi)設(shè)置有密封膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，其特征在于所述大功率硅三極管的集電極和所述散熱器接入一個(gè)銅焊片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，其特征在于所述正極端為紅色導(dǎo)線、所述負(fù)極端為黑色導(dǎo)線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，其特征在于所述散熱器為肋片狀散熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，其特征在于所述大功率硅三極管的發(fā)射極、基極管腳套上設(shè)置有聚四氟套管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種溫差發(fā)電器專用穩(wěn)壓模塊，包括大功率硅三極管、穩(wěn)壓二極管、電解電容器、金屬膜電阻、散熱器，大功率硅三極管的基極分別連接所述穩(wěn)壓二極管的正極和金屬膜電阻的一端，大功率硅三極管的集電極分別與穩(wěn)壓二極管的負(fù)極和電解電容器的正極連接并引出正極線，大功率硅三極管的發(fā)射極與所述金屬膜電阻的另一端和所述電解電容器的負(fù)極連接并引出負(fù)極線。由于采用了灌膠密封模塊，提高了設(shè)備的可靠性，延長(zhǎng)使用壽命；采用并聯(lián)穩(wěn)壓方式，避免了穩(wěn)壓過程中電壓損失，提高了溫差發(fā)電器系統(tǒng)的工作效率，并為負(fù)載設(shè)備提供了相對(duì)穩(wěn)定的工作電壓。適用于空間、地面、海洋及醫(yī)學(xué)等特殊任務(wù)的應(yīng)用。
文檔編號(hào)H02N11/00GK2757195SQ200420056419
公開日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2004年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月3日
發(fā)明者劉曉光 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所