电源模块制造技术

本发明专利技术公开一种电源模块，包括第一印刷电路板、第二印刷电路板、磁性组与连接组件。次级侧开关与绕组分别设置于第一印刷电路板上。第二印刷电路板与第一印刷电路板相邻设，初级侧开关设置于第二印刷电路板。磁性组件包含上磁盖、下磁盖以及边柱，边柱位于上磁盖和下磁盖之间，下磁盖设置于第一印刷电路板和第二印刷电路板之间，上磁盖设置于第一印刷电路板的第一面，边柱穿过第一印刷电路板，且与上磁盖及下磁盖扣合，与绕组构成变压器。连接组件设置于第一印刷电路板和第二印刷电路板之间，用以实现二印刷电路板对应电位点的连接。

【技术实现步骤摘要】
电源模块
本专利技术公开一种电源模块，尤其涉及一种成本较低、体积较小及功率密度较高的电源模块。
技术介绍
在科学技术高速发展的今天，电源模块在电话通信、数据中心、超级计算器等领域得到广泛的使用，而各领域中通常利用电源模块转换所接收的电能，进而提供相关装置运作时所需的电能。通常电源模块中可设置一个变换器电路以转换电能，然为了满足更大输出功率的要求，电源模块实际上更设置相互并联连接的多个变换器电路，以提升电源模块的输出功率。电源模块的单相的变换器电路包含两个原边绕组、两个副边绕组、两个原边开关、两个副边开关及一个磁性组件，而为了满足更大输出功率的要求，使电源模块需包含两相或两相以上的变换器电路时，电源模块中便至少具有四个原边绕组、四个副边绕组、四个原边开关、四个副边开关及两个磁性组件，然而因电源模块此时需要设置至少两个磁性组件，将使得电源模块的成本上升，此外，因两相或两相以上的变换器电路需利用多个磁性组件来使原边绕组及副边绕组相互耦合，故导致电源模块的体积较大而不利于小型化的趋势，再者，多个磁性组件将占用系统板上的较多空间，使得电源模块的功率密度下降。因此，如何发展一种成本较低、体积较小及功率密度较高的电源模块，来解决现有技术所面临的问题，实为本领域极需面对的课题。
技术实现思路
本专利技术的一目的为提供一种成本较低、体积较小及功率密度较高的电源模块。利用单一磁性组件将第一相变换器电路对应的原边绕组及副边绕组相互耦合，以及第二相变换器电路对应的原边绕组及副边绕组相互耦合，并将四个原边绕组及四个副边绕组分别以磁集成技术形成两个磁集成变压器，达成两相变换器电路共享单一磁性组件的组装结构，有利于相对减小变压器的体积，同时降低成本。另一方面，由于电源模块减小了变压器的体积，故变压器于第一印刷电路板所占用的空间较小，使得第一印刷电路板可设置更多的元器件而提升电源模块的功率密度。此外，本专利技术更通过将原边开关放置到第二印刷电路板，因此，第一印刷电路板上可以有更多的空间来放置原边绕组和副边绕组，可加宽原边绕组和副边绕组的走线宽度，从而进一步减小变压器的损耗，提升电源模块的功率密度。为达上述目的，本专利技术提供一种电源模块，其结构包括第一印刷电路板、第二印刷电路板、磁性组件以及连接组件。第一印刷电路板包含第一面和第二面，其中次级侧开关设置于第一印刷电路板的第一面或第二面，绕组设置于第一印刷电路板。第二印刷电路板包含第一面和第二面，第二印刷电路板的第一面与第一印刷电路板的第二面相邻设，其中初级侧开关设置于第二印刷电路板的第一面。磁性组件包含上磁盖、下磁盖以及边柱，其中边柱位于上磁盖和下磁盖之间，下磁盖设置于第一印刷电路板和第二印刷电路板之间，上磁盖设置于第一印刷电路板的第一面，边柱穿过第一印刷电路板，且与上磁盖及下磁盖扣合，与绕组构成一变压器。连接组件设置于第一印刷电路板和第二印刷电路板之间，用以实现第一印刷电路板的电位点与第二印刷电路板的对应电位点的连接。附图说明图1为本专利技术较佳实施例的电源模块的组合结构示意图。图2为图1所示的电源模块的另一视角的组合结构示意图。图3为图1所示的电源模块的爆炸结构示意图。图4为图1所示的电源模块的再一视角的爆炸结构示意图。图5为本专利技术另一较佳实例的电源模块的爆炸结构示意图。图6为图1所示的电源模块的一实施例的等效电路图。图7为图1所示的电源模块的磁性组件扣合时的结构示意图。图8为图1所示的电源模块的控制器的脉宽控制信号的控制时序图。图9为图1所示的电源模块的另一实施例的等效电路图。附图标记如下：1、1a：电源模块21：第一相变换器电路22：第二相变换器电路T1：原边绕组T2：副边绕组TA1：第一原边绕组TB1：第二原边绕组M1：第一原边开关M2：第二原边开关TA2：第一副边绕组TB2：第二副边绕组D1：第一副边开关D2：第二副边开关C1、C2、C3、C4：输入电容C5、C6：隔直电容Cout1、Cout2：输出电容TC1：第三原边绕组TD1：第四原边绕组M3：第三原边开关M4：第四原边开关TC2：第三副边绕组TD2：第四副边绕组D3：第三副边开关D4：第四副边开关Vin+：正输入端Vin-：负输入端Vo+：正输出端Vo-：负输出端3：第一印刷电路板31：第一面32：第二面33：第一穿孔34：第二穿孔4：第二印刷电路板41：第一面42：第二面5：磁性组件51：上磁盖511：第一侧512：第二侧52：下磁盖53：边柱53a：上边柱53b：下边柱531、532、533、534：边柱54：中柱54a：上中柱54b：下中柱55：气隙M：原边开关D：副边开关6：连接组件61：第一功率连接器62：第二功率连接器61a：第一连接器61b：第二连接器62a：第三连接器62b：第四连接器63：信号连接器71：第一焊盘72：第二焊盘73：焊孔8：控制器PWM1、PWM2、PWM3、PWM4：脉宽控制信号M5：第五原边开关M6：第六原边开关M7：第七原边开关M8：第八原边开关X、Y、Z：轴具体实施方式体现本专利技术特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用于限制本专利技术。请参阅图1至图4以及图6，其中图1为本专利技术较佳实施例的电源模块的组合结构示意图，图2为图1所示的电源模块的另一视角的组合结构示意图，图3为图1所示的电源模块的爆炸结构示意图，图4为图1所示的电源模块的再一视角的爆炸结构示意图，图6为图1所示的电源模块的一实施例的等效电路图。如图所示，本实施例的电源模块1可应用在电子装置内，并与电子装置内的系统板(未图标)以焊接方式连接，且电源模块1包含相互并联连接的两相变换器电路，例如图6所示的第一相变换器电路21及第二相变换器电路22。于本实施例中，电源模块1包括第一印刷电路板3、第二印刷电路板4、磁性组件5以及连接组件6，例如沿Z轴方向堆叠设置，且第一印刷电路板3第二印刷电路板4于XY平面的投影更彼此重叠。第一印刷电路板3包含第一面31和第二面32，其中次级侧开关设置于第一印刷电路板3的第一面31或第二面32，绕组设置于第一印刷电路板3。第二印刷电路板4包含第一面41和第二面42，第二印刷电路板4的第一面41与第一印刷电路板3的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源模块，包含：/n一第一印刷电路板，包含一第一面和一第二面，其中一次级侧开关设置于该第一印刷电路板的第一面或第二面，一绕组设置于该第一印刷电路板；/n一第二印刷电路板，包含一第一面和一第二面，该第二印刷电路板的该第一面与第一印刷电路板的该第二面相邻设，其中一初级侧开关设置于该第二印刷电路板的该第一面上；/n一磁性组件，至少包含一上磁盖、一下磁盖以及一边柱，其中该边柱位于该上磁盖和该下磁盖之间，该下磁盖设置于该第一印刷电路板和该第二印刷电路板之间，上磁盖设置于第一印刷电路板的第一面，该边柱穿过该第一印刷电路板，且与该上磁盖及该下磁盖扣合，与该绕组构成一变压器；以及/n至少一连接组件，设置于该第一印刷电路板和该第二印刷电路板之间，用以实现该第一印刷电路板的电位点与该第二印刷电路板的对应电位点的连接。/n

【技术特征摘要】
20200227 CN 20201012350481.一种电源模块，包含：
一第一印刷电路板，包含一第一面和一第二面，其中一次级侧开关设置于该第一印刷电路板的第一面或第二面，一绕组设置于该第一印刷电路板；
一第二印刷电路板，包含一第一面和一第二面，该第二印刷电路板的该第一面与第一印刷电路板的该第二面相邻设，其中一初级侧开关设置于该第二印刷电路板的该第一面上；
一磁性组件，至少包含一上磁盖、一下磁盖以及一边柱，其中该边柱位于该上磁盖和该下磁盖之间，该下磁盖设置于该第一印刷电路板和该第二印刷电路板之间，上磁盖设置于第一印刷电路板的第一面，该边柱穿过该第一印刷电路板，且与该上磁盖及该下磁盖扣合，与该绕组构成一变压器；以及
至少一连接组件，设置于该第一印刷电路板和该第二印刷电路板之间，用以实现该第一印刷电路板的电位点与该第二印刷电路板的对应电位点的连接。


2.如权利要求1所述的电源模块，其中该第二印刷电路板包括多个第一焊盘，设置于该第二印刷电路板的该第一面上，于空间上相对于该至少一连接组件设置。


3.如权利要求2所述的电源模块，其中该第二印刷电路板包括多个第二焊盘，设置于该第二印刷电路板的该第二面上，用以与一系统板相连接，其中该多个第二焊盘于空间上相对于该多个第一焊盘设置。


4.如权利要求1所述的电源模块，其中该第二印刷电路板包括多个第二焊盘，设置于该第二印刷电路板的该第二面上，用以与一系统板相连接，其中该多个第二焊盘于空间上相对于第二印刷电路的该第一面上的该初级侧开关或该至少一连接组件设置。


5.如权利要求1所述的电源模块，其中该次级侧开关包括至少四个副边开关，该至少四个副边开关中的两个副边开关与该磁性组件的一第一侧相邻，该至少四个副边开关中的其余至少两个副边开关与该磁性组件的一第二侧相邻，其中该第一侧与该第二侧为该上磁盖的两个相对侧。


6.如权利要求1所述的电源模块，其中该绕组包括四个原边绕组以及四个副边绕组，设置于该第一印刷电路板。


7.如权利要求6所述的电源模块，其中该四个原边绕组邻设于第一印刷电路板的该第二面，该四个副边绕组邻设于该第一印刷电路板的该第一面。


8.如权利要求6所述的电源模块，其中该磁性组件包括四个边柱，该第一印刷电...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊雅红，金达，宿清华，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71