CN103974590A - 电源控制器的霍尔元件与印制电路板的一体化结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于电源控制器的霍尔元件与印制电路板的一体化结构及其装配方法，采用连接紧固件将霍尔元件和印制电路板安装在电源控制器主结构上；使印制板互连条穿过霍尔元件的空腔，并采用连接紧固件将印制板互连条安装在印制电路板上；在产品调试完成、定型后，在所述印制板互连条穿过的霍尔元件空腔内填充粘接剂，还将所述印制板互连条焊接在印制电路板的相应焊盘上形成焊点。本发明既能实现霍尔电流采样，又简化装配流程，减少连接导线，实现操作的可靠性、安全性和可拆卸性。

Description

电源控制器的霍尔元件与印制电路板的一体化结构及方法

技术领域

本发明涉及一种用于电源控制器的霍尔元件与印制电路板的一体化结构及装配方法。

背景技术

目前，航天器呈现研制周期短、功能复杂、功率密度高等发展趋势，相较于以往的航天器，现在的电源控制器在体积、重量、力学性能、可靠性及可操作性等方面都提出了更高的要求。因此，在电源控制器的设计过程中要充分考虑结构、印制电路板、器件及功率电路传递等的相互关系。其中，霍尔元件作为电源控制器功率电流采样必不可少的器件，如何实现其合理安装及采样电流的有效传输将对整个系统的高效运作产生影响。

在航天器电源控制器设计中，霍尔元件最常采用的电流采样方式是穿线和直接接入两种。直接接入是将霍尔元件直接接入需采样的电路中，是一种串联方式；直接接入的方式将霍尔元件接入电路中，如霍尔元件故障将导致电路直接实效。

穿线是将需采样的电路穿过霍尔元件上的穿线孔，霍尔元件并不串联入电路中。穿线的方式使霍尔元件与电路无关，只承担采样的作用。但传统的穿线是在电路板上将需采样的电流通过电缆导线引出，穿过霍尔元件后再接入电路，这种方法对设计人员和电装人员都有较高的要求，不仅需要考虑电缆焊接的可操作性，同时要考虑布线空间、电缆绑扎位置和固封位置等，另外，一旦采用该方法装配完成后，拆卸非常困难。

发明内容

从电流采样的有效性、装配调试的可操作性、可靠性、安全性、可拆卸性等角度考虑，本发明提供一种模块化电源控制器霍尔元件与印制电路板的一体化结构。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种用于电源控制器的霍尔元件与印制电路板的一体化结构，其包括：

霍尔元件和印制电路板，采用连接紧固件分别安装在电源控制器主结构上，以及

印制板互连条，穿过霍尔元件的空腔，并由连接紧固件安装在印制电路板上；

在所述印制板互连条穿过的霍尔元件空腔内填充有粘接剂；

所述印制板互连条还焊接在印制电路板的相应焊盘上形成焊点。

优选地，所述粘接剂为单组份硅胶GD414。

优选地，所述焊点上覆盖有单组份硅胶D04。

本发明的另一个技术方案是提供一种用于电源控制器的霍尔元件与印制电路板的一体化装配方法，

其中，采用连接紧固件将霍尔元件和印制电路板，分别安装在电源控制器主结构上；

使印制板互连条穿过霍尔元件的空腔，并采用连接紧固件将印制板互连条安装在印制电路板上；

在产品调试完成、定型后，在所述印制板互连条穿过的霍尔元件空腔内进一步填充粘接剂。

在产品调试完成、定型后，还将所述印制板互连条焊接在印制电路板的相应焊盘上形成焊点。

优选地，所述粘接剂为单组份硅胶GD414。

优选地，在所述焊点上覆盖有单组份硅胶D04。

与现有技术相比，本发明采用印制板互连条取代传统的电缆导线作为采样电流的传输介质，该介质穿过霍尔元件的穿线孔后通过连接紧固件直接连接在印制电路板上；同时，在完成调试，产品定型后，将印制板互连条焊接至印制电路板的焊盘。本发明还采用了不同粘接剂来固定霍尔元件、印制电路板和印制板互连条，既提高了安装的可靠性，又避免了因震动摩擦导致的相互摩擦及损伤。本发明在设计伊始就从整体上考虑了霍尔电流采样接入印制电路板的位置，从而为霍尔元件在模块上的合理布局提供依据；同时，该设计实现了电流采样的无导线传递和机械连接，安装可靠、方便，重复拆装无损伤，既减少了电气装配的时间及难度，又便于调试人员的反复测试验证。

附图说明

图1为本发明一实施例的霍尔元件与印制电路板一体化结构示意图；

图2为本发明一实施例的霍尔元件与印制电路板一体化结构截面图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1和2所示，本发明提供一种用于电源控制器的霍尔元件与印制电路板的一体化结构及相应的装配方法。所述的一体化结构中，包括霍尔元件1、印制电路板2、印制板互连条3、电源控制器主结构4、连接紧固件5。具体的，可根据电路整体布局情况确定霍尔元件1的位置和印制板互连条3的结构形式及与印制电路板2的安装方式。

本例中，所述霍尔元件1及其上下两层的印制电路板2各自采用连接紧固件5安装在电源控制器主结构4上。所述印制板互连条3穿过霍尔元件1的空腔（即穿线孔），并且该印制板互连条3两端采用连接紧固件5对应安装在上下两层的印制电路板2上。

在产品调试完成、定型后，在印制板互连条3穿过霍尔元件1的空腔内填充粘接剂6；优选的粘接剂6为单组份硅胶GD414。

另外，考虑到连接的可靠性和传递电流的有效性，在产品调试完成、定型后，还将印制板互连条3的焊脚焊接在印制电路板2的相应焊盘上形成焊点，并使用粘接剂对焊点进行保护；优选地，使用与霍尔元件1空腔内不同的粘接剂，例如是将单组份硅胶D04覆盖在焊点上。

本实施例主要对电源控制器设计中霍尔元件采样电流接入印制电路板的方式方法进行了设计，既考虑了采样电流的有效传输，又减少了电缆的使用，简化了电气装配流程。本实施例采用了连接紧固件和不同粘接剂来固定霍尔元件、印制电路板和印制板互连条，既提高了安装的可靠性，又避免了因震动摩擦导致的相互摩擦及损伤；同时，提高了产品的可操作性和可拆卸性。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种用于电源控制器的霍尔元件与印制电路板的一体化结构，其特征在于，包括：

霍尔元件（1）和印制电路板（2），采用连接紧固件（5）分别安装在电源控制器主结构（4）上，以及

印制板互连条（3），穿过霍尔元件（1）的空腔，并由连接紧固件（5）安装在印制电路板（2）上；

在所述印制板互连条（3）穿过的霍尔元件（1）空腔内填充有粘接剂（6）；

所述印制板互连条（3）还焊接在印制电路板（2）的相应焊盘上形成焊点。

2.如权利要求1所述的一体化结构，其特征在于，

所述粘接剂（6）为单组份硅胶GD414。

3.如权利要求1所述的一体化结构，其特征在于，

所述焊点上覆盖有单组份硅胶D04。

4.一种用于电源控制器的霍尔元件与印制电路板的一体化装配方法，其特征在于，

采用连接紧固件（5）将霍尔元件（1）和印制电路板（2），分别安装在电源控制器主结构（4）上；

使印制板互连条（3）穿过霍尔元件（1）的空腔，并采用连接紧固件（5）将印制板互连条（3）安装在印制电路板（2）上；

在产品调试完成、定型后，在所述印制板互连条（3）穿过的霍尔元件（1）空腔内进一步填充粘接剂（6）；

在产品调试完成、定型后，还将所述印制板互连条（3）焊接在印制电路板（2）的相应焊盘上形成焊点。

5.如权利要求4所述的一体化装配方法，其特征在于，

所述粘接剂（6）为单组份硅胶GD414。

6.如权利要求4所述的一体化装配方法，其特征在于，

在所述焊点上覆盖有单组份硅胶D04。