CN216532438U

CN216532438U - 一种易于组装的高功率密度电源

Info

Publication number: CN216532438U
Application number: CN202123434392.7U
Authority: CN
Inventors: 邓世国; 余培; 李伟强; 李佳春
Original assignee: Nanjing Kuke Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Kuke Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-31
Filing date: 2021-12-31
Publication date: 2022-05-13
Anticipated expiration: 2031-12-31

Abstract

本实用新型提供了一种易于组装的高功率密度电源，包括：第一PCBA板，包括第一PCB板以及设置于其上的电子元器件；第二PCBA板，包括第二PCB板以及设置于其上的电子元器件，所述第二PCB板的一侧设置有插脚，所述第二PCB板通过所述插脚插接于所述第一PCB板；隔离件，隔离所述第一PCBA板和第二PCBA板上的电子元器件。所述电源的结构设计使得组装过程变得简单易操作，大大减少了生产过程中的组装工时，提高了生产效率。

Description

一种易于组装的高功率密度电源

技术领域

本实用新型涉及电源设计领域，具体的涉及一种易于组装的高功率密度电源。

背景技术

随着功率半导体的飞速发展和器件集成度的不断提高，智能手机及笔记本电脑的电源适配器正在不断向小型化和便携化的发展。然而，小型化的同时带来了更加严重的电磁干扰(EMI)、电磁屏蔽(EMS)和散热问题。为了解决这一问题，现有技术中的电源多采用多层PCB板堆叠的结构设计方式，例如：采用PCB四层板来达到较好的抗EMI效果及散热效果。但这种方式在生产上存在组装复杂、材料成本高、维修困难大等问题。此外，多层PCB板堆叠的方式容易引起各层器件之间的相互干扰，这会使得EMI及EMS问题处理起来相对困难，甚至有些仅能满足最基本的安规要求。因此，在良好散热和抗干扰能力的基础上，设计开发一种结构简易且组装方便的高功率密度电源，以提高其生产效率是本领域技术人员重要的改进目标。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种易于组装的高功率密度电源。

为了实现以上目的及其他目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种易于组装的高功率密度电源，其特征在于，包括：第一PCBA板，包括第一PCB板以及设置于其上的电子元器件；第二PCBA板，包括第二PCB板以及设置于其上的电子元器件，所述第二PCB板的一侧设置有插脚，所述第二PCB板通过所述插脚插接于所述第一PCB板；隔离件，隔离所述第一PCBA板和第二PCBA板上的电子元器件。

在一实施例中，所述隔离件包括紧固板，所述紧固板用于卡扣所述第二PCB板，所述第一PCB板的一侧开设有插孔。

在一实施例中，所述电源还包括散热件，所述散热件焊接在所述第一PCBA板和第二PCBA板上。

在一实施例中，所述隔离件还包括第一腔，所述第一腔用于容纳所述第二PCBA板上的变压器。

在一实施例中，所述隔离件还包括第二腔，所述第二腔用于容纳和隔离所述第一PCBA板上的电子元器件。

本实用新型仅采用两块PCBA板即完成了所有电子元器件的布置，所述紧固板和第一腔的设计使得所述隔离件牢固安装在所述第二PCBA板上。所述电源的组装操作仅需简单的三步即可完成：首先，将所述隔离件装配在所述第二PCBA板上；其次，在所述第一PCBA板的一侧垂直***所述第二PCBA板，并进行焊接；最后，在所述第一PCBA板和第二PCBA板上组装焊接所述散热件。所述电源的结构设计使得组装过程变得简单易操作，大大减少了生产过程中的组装工时，提高了生产效率。

附图说明

图1显示为本实用新型一种新型高功率密度电源的主要内部结构的立体示意图。

图2显示为本实用新型中第二PCBA板和隔离件的某一角度的立体示意图。

图3显示为本实用新型中第二PCBA板和隔离件的另一角度的立体示意图。

图4显示为本实用新型一种新型高功率密度电源的主要结构组装前的状态示意图。

图5显示为本实用新型一种新型高功率密度电源的主要结构组装后的状态示意图。

图6显示为本实用新型中第一PCBA板的一个表面上电子元器件的布置示意图。

图7显示为本实用新型中第二PCBA板的一个表面上电子元器件的布置示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图7。以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域的技术人员了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，本实用新型提供了一种新型高功率密度电源，所述电源主要包括第一PCBA板10、第二PCBA板20和隔离件30。所述第二PCBA板20以基本垂直于所述第一PCBA板10的方向布置于所述第一PCBA板10的一侧。所述第一PCBA板10和第二PCBA板20上承载有各电子元器件。由于所述电源的3D空间布局较为紧凑，考虑到安全规范要求，所述隔离件30的设计可以有效隔离所述第一PCBA板10和第二PCBA板20上的电子元器件。

进一步地，如图2所示，所述隔离件30套设在所述第二PCBA板20上。所述隔离件30包括紧固板311，所述紧固板311用于卡扣所述第二PCB板21(如图3所示)。所述隔离件30还包括第一腔31，所述第一腔31用于容纳所述第二PCBA板20上的变压器22。所述紧固板311和第一腔31的设计使得所述隔离件30能牢固安装在所述第二PCBA板20上。

如图3所示，所述隔离件30还包括第二腔32，所述第二腔32用于容纳和隔离所述第一PCBA板10上的电子元器件。

图4和图5分别为所述电源组装前和组装后的状态示意图，如图4和图5所示，所述电源还包括散热件40和外壳(未示出)，所述散热件40焊接在所述第一PCBA板10和第二PCBA板20上，所述第一PCBA板10、第二PCBA板20、隔离件30和散热件40安装在所述外壳内。所述外壳上还安装有插头(未示出)，以连接外部电源。所述电源的组装操作仅需简单的三步即可完成：首先，将所述隔离件30装配在所述第二PCBA板20上；其次，在所述第一PCBA板10的一侧垂直***所述第二PCBA板20，并进行焊接；最后，在所述第一PCBA板10和第二PCBA板20上组装焊接所述散热件40。所述电源的结构设计使得组装过程变得简单易操作，大大减少了生产过程中的组装工时。

如图6所示，所述第一PCBA板10包括第一PCB板11、输入接口12、输出接口13、Y电容14和滤波电感15。所述第一PCB板11的一侧开设有若干插孔111，所述插孔111用于插接所述第二PCBA板20。所述输入接口12、输出接口13、Y电容14和滤波电感15布置在所述第一PCB板11的一个表面上，所述输入接口12和输出接口13分别布置在所述第一PCB板11的两端，所述滤波电感15布置在所述输入接口12和输出接口13之间，所述Y电容14布置在所述滤波电感15和输出接口13之间。所述滤波电感15与所述输入接口12之间、所述滤波电感15与所述输出接口13之间均留有一定的空间用于容置所述第二PCBA板20上的电子元器件。所述输出接口13可以是USB Type-C，还可以是USB Type-A、USB Type-B、专有USB等。

请结合图1和图7，所述第二PCBA板20包括与所述第一PCBA板10电连接的第二PCB板21和布置于所述第二PCB板21的一个表面上的变压器22和储能电容23。所述第二PCB板21的一侧设置有若干插脚211，所述第二PCB板21通过所述插脚211插接于所述第一PCB板11上，使得所述变压器22和储能电容23基本平行于所述第一PCB板11并在所述第一PCB板11的上方延伸。所述变压器22和储能电容23分别布置在所述第二PCB板21的两端，且所述储能电容23布置在所述滤波电感15与所述输入接口12之间留有的的空间上方，所述变压器22布置在所述滤波电感15与所述输出接口13之间留有的的空间上方。

如图7所示，所述储能电容23包括第一储能电容231和第二储能电容232，所述第一储能电容231的体积大于所述第二储能电容232的体积，所述第一储能电容231布置在远离所述插脚211的一侧，所述第二储能电容232布置在靠近所述插脚211的一侧。

如图4和图5所示，所述第一PCBA板10还包括同步整流MOS管16和整流桥17，所述同步整流MOS管16和整流桥17布置在所述第一PCB板11的另一个表面上。所述同步整流MOS管16布置在所述输出接口13一端。所述整流桥17布置在所述输入接口12一端，主要用于将交流输入变换成直流输出。

所述第二PCBA板20还包括散热铜箔24和功率开关25，所述散热铜箔24和功率开关25布置在所述第二PCB板21的另一个表面上。所述散热铜箔24布置在所述变压器22一端，用于将所述变压器22底部产生的热量导出。所述功率开关25布置在所述变压器22和储能电容23之间，且所述电源组装完成后所述功率开关25与所述滤波电感15近似位于同一水平高度上。

进一步地，所述第一PCB板11布置有所述同步整流MOS管16和整流桥17的表面朝向所述电源的外壳，所述第二PCBA板20布置有所述功率开关25的表面朝向所述电源的外壳，且所述同步整流MOS管16和整流桥17在所述第一PCBA板10上的投影位置与所述功率开关25在所述第二PCBA板20上的投影位置是相互错开的。这样有利于产生较多热量的所述同步整流MOS管16、整流桥17和功率开关25在空间上分散布置并向外散热，达到较好的散热效果。

进一步地，所述滤波电感15和同步整流MOS管16布置在所述第二PCBA板20垂直***所述第一PCBA板10一侧的相对一侧。如此设置，可以使得产生较多热量的所述滤波电感15、同步整流MOS管16、整流桥17、变压器22和功率开关25相互远离且横竖交错，从而有利于所述电源的整体散热。此外，所述滤波电感15和变压器22利用布置在其侧面的所述散热件40，能更大面积地将热量向外部导出。

进一步地，作为主要电磁干扰源的所述滤波电感15、同步整流MOS管16、变压器22和功率开关25相互远离且横竖交错，使得干扰信号水平和垂直均分，有效避免了信号的相互干扰，能获得较好的抗EMI效果。

综上，本实用新型结构简易且组装方便，能提高所述电源的生产效率，同时能保障良好散热和抗干扰能力。

所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种易于组装的高功率密度电源，其特征在于，包括：

第一PCBA板，包括第一PCB板以及设置于其上的电子元器件，所述第一PCB板的一侧开设有插孔；

第二PCBA板，包括第二PCB板以及设置于其上的电子元器件，所述第二PCB板的一侧设置有插脚，所述第二PCB板通过所述插脚插接入所述第一PCB板的插孔内；

隔离件，隔离所述第一PCBA板和第二PCBA板上的电子元器件。

2.根据权利要求1所述的易于组装的高功率密度电源，其特征在于，包括：所述隔离件包括紧固板，所述紧固板用于卡扣所述第二PCB板。

3.根据权利要求1所述的易于组装的高功率密度电源，其特征在于，还包括散热件，所述散热件焊接在所述第一PCBA板和第二PCBA板上。

4.根据权利要求2所述的易于组装的高功率密度电源，其特征在于，所述隔离件还包括第一腔，所述第一腔用于容纳所述第二PCBA板上的变压器。

5.根据权利要求3所述的易于组装的高功率密度电源，其特征在于，所述隔离件还包括第二腔，所述第二腔用于容纳和隔离所述第一PCBA板上的电子元器件。