CN101212169B - 电源模块 - Google Patents

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Abstract

一种电源模块，包括：输入整流滤波电路、控制电路、变压电路及输出整流滤波电路，所述输入整流滤波电路用于将交流电源转化为初级直流电；所述控制电路用于控制电源模块的输出；所述变压电路用于将受所述控制电路控制的所述初级直流电变压；所述输出整流滤波电路用于将变压后的电源转化为负载直流电；所述控制电路装配于独立的电路板上，并使用金属屏蔽层将所述控制电路覆盖，在放置所述变压电路的主电路板上设有电磁吸收线，所述变压电路覆盖电磁吸收线，所述电磁吸收线呈螺旋状。

Description

电源模块
技术领域
本发明涉及一种供电装置，尤其涉及一种用于对电子设备供电的电源模块。
背景技术
随着科学技术的发展，越来越多的电子产品走向市场。电子产品中使用的电源大多为直流电源，而供电网一般为交流电。因此，大多电子设备都设有电源模块将交流电源转换为直流电源，并通过变压器转换成电子设备需要的电压。
如图1所示，电子设备的电源模块通常包括输入整流滤波电路102、功率开关电路104、变压器106、输出整流滤波电路108、比较电路110及脉冲宽度调制(PWM)控制电路112。其中输入整流滤波电路102将电网中的交流电整流为直流电后，经滤波处理产生较为平滑的直流电，以供下一级变换。功率开关电路104将直流电转化为变化的脉冲电压。脉冲电压经变压器106转换为交流电后再经输出整流滤波电路108转化为平滑的输出直流电。输出直流电可以用来给负载供电，部分输出直流电作为反馈传送到比较电路110。比较电路110将比较结果输出到PWM控制电路112，PWM控制电路112根据该比较结果控制功率开关，即调整脉冲电压的脉冲宽度，从而控制输出直流电的功率。
电子设备的小型化、轻薄化发展趋势使得上述功率开关电路104、变压器106、输出整流滤波电路108、比较电路110及PWM控制电路112等在印刷电路版上的布局越来越紧密，因此，不同的元件及电路之间通常容易产生电磁干扰。例如，变压器106在工作时由于电磁变化明显，容易对功率开关电路104及PWM控制电路112产生影响，从而影响输出直流电的稳定性。
不稳定的输出直流电施加到负载之后，容易导致电子设备不能正常工作或是缩短其工作寿命。以液晶显示器为例，不稳定的输出直流电施加到液晶显示器的控制电路和驱动电路后，将使画面出现抖动等情况，严重的将导致液晶显示器无法使用。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种可提供稳定的输出直流电的电源模块。
一种电源模块，包括：输入整流滤波电路、控制电路、变压电路及输出整流滤波电路，所述输入整流滤波电路用于将交流电源转化为初级直流电；所述控制电路用于控制电源模块的输出；所述变压电路用于将受所述控制电路控制的所述初级直流电变压；所述输出整流滤波电路用于将变压后的电源转化为负载直流电；所述控制电路装配于独立的电路板上，并使用金属屏蔽层将所述控制电路覆盖，在放置所述变压电路的主电路板上设有电磁吸收线，所述变压电路覆盖电磁吸收线，所述电磁吸收线呈螺旋状。
上述电源模块通过将控制电路装配在一块独立的电路板上，并使用金属屏蔽层将控制电路覆盖，可以减少外界电磁干扰对控制电路的影响。因而，可以降低电源模块受电磁干扰的影响，提高输出的直流电的稳定性。
附图说明
图1为传统的电源模块的示意图。
图2为一较佳实施方式的电源模块的示意图。
图3为图2所示电源模块具体结构的电路图。
图4为图2电源模块在电路板上的分布示意图。
图5为电磁吸收线在电路板上的布线示意图。
具体实施方式
如图2所示，电源模块200包括输入整流滤波电路210、PFC(PowerFactor Correction，功率因数校正)/PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制电路220、变压电路230及输出整流滤波电路240。如图3所示，其为电源模块200一较佳实施方式所采用的电路原理图。交流电源VAC经输入整流滤波电路210(主要包括整流桥D1)整流滤波后产生初级直流电，在PFC/PWM控制电路220(主要包括PFC/PWM控制器U1)的控制下，初级直流电通过变压电路230(主要包括变压器T1)变压后再经输出整流滤波电路240(主要包括D4及C2)输出负载直流电到负载。控制器U1为PFC/PWM组合控制器，其可实现PFC和PWM分别控制，节省了多个器件分别控制所需的布线空间，因而采用PFC/PWM控制器U1的电源模块可以实现小型化。
为了降低交流电源VAC波动对负载产生的影响，交流电源VAC的输入整流滤波电路210和PFC/PWM控制电路220通过变压器T1和光耦元件U2与输出整流滤波电路240进行隔离，并且分开接地。负载直流电的输出状况通过光耦元件U2反馈到PFC/PWM控制电路220，从而实现对负载直流电的调节。
为了减少变压器T1等外围元件对PFC/PWM控制器U1的电磁影响，将包括PFC/PWM控制器U1在内的PFC/PWM控制电路220装配在一块独立的电路板上。如图4所示，PFC/PWM控制电路220被装配在一块独立的电路板222上，并通过连接器224与电源模块200的主电路板202相连。将PFC/PWM控制电路220装配在电路板222上后，使用金属屏蔽层将PFC/PWM控制电路220覆盖，从而可以减少外界电磁干扰对PFC/PWM控制电路220的影响。另外，通过增加电路板222与主电路板202之间的连接器224的个数，可以增加电路板222与主电路板202之间的电连接面积，从而降低电流密度，改善PFC/PWM控制电路220的工作稳定性。例如图4所示的两个连接器224，当然，连接器224的数量可以设置成三个、四个或更多。
由于电源模块200通常发热量较大，PFC/PWM控制电路220在电路板222上的布局可以设置有环形的元件隔离带，从而有利于元件的散热。另外，在电路板222上设置散热通孔226以利空气流通，从而改善散热效果。
如图5所述，为了进一步降低变压电路230等外围元件对PFC/PWM控制器U1等的电磁影响，在放置变压电路230的主电路板202上，在主电路板布线时形成电磁吸收线204。电磁吸收线204为在印刷电路板的绝缘介质基片上，一面附上金属薄层作为接地板，另一面用光刻腐蚀等方法形成一定形状的金属薄片，例如图5所示的螺旋状电磁吸收线204。电磁吸收线204的中心端206接地，并以中心端206为中心向外以螺旋状延伸形成螺旋状电磁吸收线204。
变压电路230在工作时，变化的电磁场产生的电磁波被电磁吸收线204吸收，在电磁吸收线204上产生感应电势，由于电磁吸收线204的中心端206接地，因此该感应电势被导入接地而吸收。
上述电源模块200通过将PFC/PWM控制电路220装配在一块独立的电路板222上，并使用金属屏蔽层将PFC/PWM控制电路220覆盖，可以减少外界电磁干扰对PFC/PWM控制电路220的影响；另外，电磁吸收线204可以吸收变压电路230产生的电磁波，从而可以减小其他元件受电磁波的影响。因而，可以降低电源模块200受电磁干扰的影响，提高输出的直流电的稳定性。

Claims (8)

1.一种电源模块，包括：输入整流滤波电路、控制电路、变压电路及输出整流滤波电路，所述输入整流滤波电路用于将交流电源转化为初级直流电；所述控制电路用于控制电源模块的输出；所述变压电路用于将受所述控制电路控制的所述初级直流电变压；所述输出整流滤波电路用于将变压后的电源转化为负载直流电；其特征在于：所述控制电路装配于独立的电路板上，并使用金属屏蔽层将所述控制电路覆盖，在放置所述变压电路的主电路板上设有电磁吸收线，所述变压电路覆盖电磁吸收线，所述电磁吸收线呈螺旋状。
2.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于：所述电磁吸收线的中心端接地。
3.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于：所述控制电路为具有功率因数校正功能和脉冲宽度调制功能的组合控制器。
4.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于：所述输入整流滤波电路和控制电路通过变压器和光耦元件与所述输出整流滤波电路进行隔离，并且分开接地。
5.如权利要求1所述的电源模块，其特征在于：所述独立的电路板与所述主电路板之间通过连接器电性相连。
6.如权利要求5所述的电源模块，其特征在于：所述连接器的个数大于1。
7.如权利要求3所述的电源模块，其特征在于：所述控制电路在所述独立的电路板上的布局设置有环形的元件隔离带。
8.如权利要求3所述的电源模块，其特征在于：在所述独立的电路板上设置有散热通孔。
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