CN105448470B - 电子装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种头座，所述头座用于将平面变压器安装到母板上以提供电绝缘和机械固定。头座将平面变压器的线圈和辅助电路板以一定的间隙和爬电距离机械地支撑在母板上或者主电路板上，从而满足绝缘要求。头座包括用于保持平面变压器线圈的托盘，和用于靠置在主电路板和辅助电路板上的安装表面。保持装置被设置为例如通过焊接允许头座被固定到平面变压器并且允许头座被固定到主电路板。

Description

电子装置

技术领域

本申请涉及一种包括用于将平面变压器安装在母板上的头座的电子装置，并且更具体地涉及一种包括用于提供平面变压器的电隔离和机械固定的头座的电子装置。

背景技术

平面变压器通常被用在供电单元中，并且当需要较低设计外形时，经常优选于其他类型的变压器被用在母板或主印刷电路板(PCB)上。在此情况下，变压器的绕组能够被包含在主PCB中，但是这以主PCB板区域为代价，否则所述主PCB板区域可以用于安装与供电电路相关的其他部件。

作为将变压器绕组直接包含在主PCB中的替代实施例，变压器能够被代替地安装在PCB上。因为平面变压器从板上突出的更大程度，因而这必定会增加板的设计外形，但是这具有以下优点，即能够减小变压器在板上的覆盖区域。这增加了板上的能够被用于安装其他部件的空间量。

无论是将变压器安装在主PCB(或者母板)之上或者直接将绕组包含在主PCB中，已知变压器必须与其所安装于的PCB上的部件绝缘。如果变压器形成高压隔离电路的一部分，则这是很重要的。在此情况下，诸如EN/UL60950标准指南等的工业标准需要维持特定的最小的间隙和爬电距离。因此，变压器和PCB上的两个导电路径之间的通过空气而测量的最短距离(也称为间隙)必须被维持在工业标准值之上。类似地，变压器和PCB上的两个导电路径之间的沿着绝缘表面而测量的最短距离(也称为爬电距离)也必须维持在工业标准值之上。

在现有技术中已知的是：在变压器和其所安装于的主PCB之间提供较薄的绝缘体或者“垫片”。根据具有特定最小厚度的垫片，关于间隙和爬电距离的要求使用该技术能够被满足。然而，尤其是如果使用诸如回流焊接等的自动焊接技术时，因为垫片向变压器提供很差的结构支撑，并且使得电路板的制造困难，因而使用垫片经常是不理想的。

在现有技术中还已知的是：在将变压器安装到主PCB之前，将变压器完全地包围和密封在环氧树脂或类似材料中。然而，由于焊料转移到环氧树脂中，因而此种技术也不适用于回流焊接技术，并且在焊接期间，在环氧树脂中形成空洞的可能性可以导致和招致装置失效。

我们因此期望理想的是，提供一种用于将平面变压器安装在母板上的改进的安装方式。

发明内容

本发明被独立权利要求所限定，以下将对独立权利要求做出说明。将描述从属权利要求中的有利特征。

本发明提供一种电子装置，包括：头座，所述头座包括绝缘头座主体，该主体具有第一安装表面和第二安装表面；第一基板，所述第一基板安装在第一安装表面上，所述第一基板包括平面变压器的输入电绕组和输出电绕组，所述输入电绕组和所述输出电绕组被隔离；变压器芯部，所述输入电绕组和输出电绕组缠绕所述变压器芯部；第二基板，所述第二基板安装在第二安装表面上，所述第二基板包括：包含与输入电绕组连通的一个或多个电部件的输入电路；包含与输出电绕组连通的一个或多个电部件的输出电路；第一连接器，所述第一连接器设置为穿过绝缘头座主体、第一基板和第二基板，将输入电路连接到输入电绕组；第二连接器，所述第二连接器设置为穿过绝缘头座主体、第一基板和第二基板，将输出电路连接到输出绕组；其中，第二基板在输入电路和输出电路之间具有第一隔离间隙；其中，第一基板在芯部和第一连接器之间以及芯部和第二连接器之间具有第二隔离间隙；以及其中，绝缘头座主体在芯部和输入电路之间以及芯部和输出电路之间具有隔离屏障。

电子装置还可以包括位于绝缘头座主体中的第一腔体，芯部的至少一部分被容纳在该第一腔体中。

电子装置还可以包括：在第一腔体的相对侧位于绝缘头座主体中的第二腔体，输入电路和输出电路的电部件被容纳在第二腔体中。

隔离屏障可以包括限定第一腔体和第二腔体的侧壁的顶部表面和底部表面。

头座可以包括延伸自第一安装表面的一个或多个第一侧壁。

第一腔体可以包括一个或多个排放孔。

腔体的至少一个壁是倾斜的以将液体引向所述一个或多个排放孔。

电子装置还可以包括：从绝缘头座主体延伸到第二基板的第二侧壁。第二侧壁可以包围排放孔。这维持了头座的顶侧和底侧之间的隔离。

第二侧壁的表面可以与绝缘头座主体的第二安装表面是共面的。

第一连接器和第二连接器可以包括：多个销，所述多个销接合到绝缘头座主体并且被构造为与第一基板和/或第二基板中的相应孔接合。

销可以被设置成通过焊接被固定到第一基板和/或第二基板。

一个或多个夹可以被连接到绝缘头座主体，所述夹被构造为与第一基板和/或第二基板接合。

电子装置还可以包括：至少一个牺牲突起部，所述至少一个牺牲突起部延伸自第一安装表面和/或第二安装表面，并且被构造为将力施加到第一基板和/或第二基板以将基板保持在一个或多个夹上。

头座可以包括一个或多个其他的第二安装表面，每个其他的第二安装表面与第二安装表面共面。

电子装置头座可以包括设置在第一安装表面中的辅助孔。

电子装置的头座可以由高温塑料制成。

高温塑料可以适于承受回流焊接工艺的热分布。

构成头座的材料的厚度大致等于0.4mm。

电子装置可以具有如下的头座，该头座的外壁和表面彼此正交，从而头座具有大致正方形或矩形的轮廓。

附图说明

以下将仅通过示例的方式并且参考附图来说明本发明的实施例。

图1示出了头座的第一实施例，其中平面变压器和主印刷电路板被安装就位；

图2示出了根据第一实施例的头座的顶部的立体图，其中平面变压器和主印刷电路板被省略；

图3示出了根据第一实施例的头座的底部的立体图，其中平面变压器和主印刷电路板被省略；

图4示出了穿过平面变压器的分解立体图，其示出了变压器绕组；

图5是第一实施例的穿过头座的剖视图；

图6示出了头座的第二实施例，其中平面变压器和主印刷电路板被安装就位；

图7示出了根据第二实施例的头座的顶部的立体图，其中平面变压器被省略并且主PCB被安装就位；

图8示出了根据第二实施例的头座的底部的立体图，其中平面变压器和主印刷电路板被省略；

图9示出了头座的第三实施例，其中平面变压器和主印刷电路板被省略；

图10示出了根据第三实施例的头座的底部的立体图，其中平面变压器和主印刷电路板被省略；以及

图11和12是在第二实施例和第三实施例中示出的头座实施例的细节的特写图。

具体实施方式

现在将在包括头座的供电单元的环境中描述本发明的实施例，该头座用于安装平面变压器和主PCB(印刷电路板)。更具体地，然而，本发明适于用在需要将平面变压器安装到主PCB或基板的任何情况中。

第一实施例

图1示出了完整的供电单元10，该供电单元10包括头座20、平面变压器30和主PCB40。图2和图3从不同视角示出了头座20，其中不包含平面变压器30和主PCB 40。图2示出了头座20的顶侧的立体图，并且图3示出了头座20的底侧的立体图。图4示出了穿过平面变压器的剖视图，其示出了变压器绕组。图5示出了头座的剖视图。在图1至图5中，类似的标记表示相同的特征部。

在图1中可以看出，头座20包括多个侧壁21和电连接器22，该电连接器22从头座20的顶部延伸到头座的底侧并且提供机械连接和电连接，平面变压器30和主PCB 40经由机械连接和电连接而被连接到头座20并且连接到彼此。

平面变压器30包括基板31和外周磁芯32。磁芯可以由例如铁氧体材料制成，并且可以通过夹33在头座20中被固定就位。基板31通常是树脂类材料的单个部件，该基板31从输入侧到输出侧穿过磁芯32。

如图4更加清楚地示出，基板31包含多个平面卷绕的变压器绕组35，该变压器绕组35位于由磁芯32所包围的内部中。在图4中，基板31和磁芯32被省略，但是它们的位置以虚线示出。变压器绕组由以线圈装置36形成的铜迹线35a和35b制成。在该实施例中，线圈装置36具有绕组轴线，该绕组轴线垂直于基板的顶表面和底表面，由此形成平面变压器的绕组。线圈装置包括：初级线圈绕组36a，该初级线圈绕组通过迹线35a被连接到头座20的输入或主侧连接器22a(图4的左手侧)；以及次级线圈绕组36b，该次级线圈绕组36b通过迹线35b被连接到头座20的输出或次侧连接器22a(图4的右手侧)。连接器22可以在电镀通孔34处穿过基板31。电镀通孔34和连接器22从基板31的一侧通过基板31到另一侧。这意味着无论铜迹线在基板31中的竖直位置如何，电连接能够方便地传递到位于基板31的内部中的以及不同竖直位置处的铜迹线35a和35b。

垫可以被设置在平面变压器基板31和主PCB 40上，从而包围每个通孔24。这允许连接器22被永久地通过焊接连接到平面基板31和主PCB 40。

基板31中的变压器绕组和通向输出端的迹线被定位成充分地远离基板31的外边缘从而满足任何期望的隔离要求。导电的平面变压器的暴露的部件因此只是磁芯32和通孔34以及连接器22处的连接件。

主PCB 40包括用于控制变压器的控制电路。控制电路被分成两个部分，一部分与变压器的输入(初级)侧相关，另一部分与变压器的输出(次级)侧相关。以下将参考图5示意性地讨论主PCB 40上的控制电路。

图2是头座20的顶部的等距视图，其中未示出平面变压器30和主PCB 40。头座包括用于接触平面变压器30的基板31的上安装表面23，以及从头座20向下延伸的用于接触主PCB 40的多个下安装表面24。从这里可以看出，当沿着垂直于上安装表面23的平面的方向观察时，头座20在形状上基本是正方形或矩形的。使得头座20的壁和表面垂直或正交于彼此，从而装置具有大致正方形或矩形的轮廓，这有助于在组装期间通过取放机械来抓取头座20。

多个下安装表面包括：设置在头座20的每个角部处的下安装表面24，以及沿着头座20的相对边缘在中间处设置的另外两个正方形-U形下安装表面24a。参考图5可以看出，下安装表面24和头座20之间的距离在头座20之下限定腔体，在该腔体中可以容纳主PCB 40上的部件。正方形-U形下安装表面24a的位置将进一步被理解为位于设置在主PCB 40上的输入电路和输出电路之间的隔离间隙中。

侧壁21和头座20具有最小壁厚，始终围绕整个供电单元维持该最小壁厚。适当的最小壁厚是0.4mm。此种厚度被选择为保证壁是足够刚性的以使得壁能够充分地支撑平面变压器30。壁也保证头座20提供由最小间隙和爬电距离所参数化的所需电绝缘。

在头座20的顶部上，托盘或腔体25被设置在上安装表面23之间以容纳平面变压器30和磁芯32。排放孔26被设置在托盘25中从而能使被用于清洁头座、PCB和平面变压器的液体被排出。通过头座20的顶部上的托盘25中的开口以及从头座20的顶部延伸到头座20的底部的侧壁27，排放孔26被限定在头座20中，其中排放孔26终结于上述的正方形-U形下安装表面24a中。托盘25的表面可以包括倾斜部25a以有助于将任何液体排向孔26。

连接器22被设置为通过头座20的侧壁21，并且能够使得平面变压器30的基板31和主PCB 40被固定到头座20。

两个突起的侧壁28被设置为沿着头座的没有连接器或销从其上突出的这些侧壁21。突起的侧壁28还限定用于平面变压器30的凹部或腔体并且有助于将平面变压器30在头座20中保持就位，并且防止横向移动。在本实施例中，侧壁28的角部28a是被倒角的或者以一定角度被切割以避免具有尖锐的角部，并且稍微减小了这些保持件的轮廓。

在现在应该参考的图3中示出了头座的底视图。排放孔26的侧壁27可以更详细地被看到，如更详细地看到的下安装表面24和正方形-U形下安装表面24a。因为相应的下安装表面24和侧壁27从头座20的下侧突出，因而用于容纳定位在主PCB 40上的电路的腔体或凹部因此能够被理解为相应的下安装表面24和侧壁27之间的空间。

现在将参考图5来说明供电单元10的操作，图5示出了具有安装的平面变压器30和主PCB 40的头座20的剖视图。主PCB 40还被示出为经由主PCB支撑件41被安装在第三方母板50上。

如图5所示，一个主PCB支撑件41被设置成靠近主PCB 40的每端。在其他实施例中，可以只提供单个主PCB支撑件，或者可以提供多于两个的主PCB支撑件41。主PCB 40包括控制电路42，并且尤其具有被安装在其上的且与设置在平面变压器30中的变压器线圈的输入端和输出端相关的电部件。这些部件可以被安装在主PCB 40之上和/或之下。在图5的示例中，由阴影区域42a示意性表示的电部件与变压器绕组的输入侧相关，并且被分别安装在主PCB 40上方和下方。类似地，由阴影区域42b示意性表示的电部件与变压器绕组的输出侧相关，并且也被分别被安装在主PCB 40上方和下方。因为变压器的输入侧和输出侧需要彼此电隔离，因此有必要将输入电路42a定位成远离输出电路42b，并且通过隔离间隙或距离60将它们隔开。这些部件还必须与母板50充分地隔离。这通过保证主PCB 40避开母板50上的主PCB正下方的迹线和部件以被实现。

头座20具有与主PCB 40接触的下安装表面24。在图5的剖视图中，在主电路板40的每端处示出了一个这种下安装表面24。头座20还具有平面变压器基板31所放置于的上安装表面23。在头座20的每端处又示出了一个这种上安装表面23。连接器22从上安装表面23到下安装表面24穿过头座20的每端，并且从这些表面中的两个上向外延伸。在连接器22穿过头座20或基板31和主PCB 40的位置处，这些连接器22以虚线被示出。从图的顶部看出，连接器22穿过在基板31中钻出的孔而被焊接在平面变压器基板31上。然后，连接器22穿过头座20的上安装表面23，继续穿过头座材料并且在下安装表面24处突出。连接器22然后穿过在主PCB 40中钻出的孔并且如图所示被焊接到主PCB 40的下表面。因此，在主PCB 40和平面变压器基板31之间存在至少两个电连接。在此情况下，平面变压器的输入侧被示出为连接到输入连接器22a，并且输出侧被连接到输出连接器22b。

虽然在较早的视图中未示出，但是平面变压器的绕组35示意性地被示出为位于图5中的基板31中。

在当前示例中，图5左侧的输入连接器22a经由主PCB 40上的轨道(未示出)被连接到输入电路42a。图5右侧的输出连接器22b类似地经由主PCB 40上的轨道(未示出)被连接到输出电路42b。因此，如在输入电路42a和输出电路42b之间需要第一隔离距离60一样，在头座20的顶部的左手侧的输入连接器22a和右手侧的输出连接器22b之间也需要第二隔离距离62。如前所述，平面变压器的被暴露的导电部件只有输入连接器22a、输出连接器22b以及磁芯32。因为磁芯32自身是定位在输入连接器22a和输出连接器22b之间的导电材料，所以输入连接器22a和输出连接器22b之间的第二隔离距离62更加精确地表示为输入连接器22a与磁芯32之间的距离和磁芯32与输出连接器22b之间的距离之和。通过附图标记62a和62b示出了上述距离。因此，如果第一隔离距离60例如是7mm，输入连接器22a和输出连接器22b与磁芯32之间的距离例如是3.5mm。

应当注意，如果垫被设置为围绕通孔34，那么第二隔离距离应该是磁芯32和垫之间的距离。因为垫被电连接到输入连接器22a或输出连接器22b，垫在此情况下可以被理解为第一连接器或第二连接器的一部分。

如图5所示，托盘25在侧壁21之间延伸并且使得平面变压器30和磁芯32与下方的安装在主PCB 40上的控制电路42分开。侧壁21在托盘25之上延伸的高度允许多种尺寸的变压器磁芯32被容纳在托盘中。托盘25的由箭头64所表示的厚度在变压器磁芯32和安装在主PCB 40上的控制电路42之间用作隔离屏障。在本发明的实施例中，隔离屏障64具有例如至少0.4mm的厚度。这意味着隔离屏障64可以用作平面变压器30和主PCB 40之间的胶合接头。

参考图3可以看出，在排放孔26被设置在托盘25中的位置处，侧壁27被设计成延伸为足够远离托盘25以接触到主PCB 40的表面并且用作主PCB 40可以连接到的安装表面。这避免了侧壁27和主PCB 40之间的任何间隙，这可以以其他方式减小磁芯32与输入电路42a或输出电路42b之间的绝缘路径的长度。因此，虽然在在侧壁面向头座的外侧的侧壁中设置有间隙27a，并且因此该间隙远离输入电路42a和输出电路42b，但是该间隙27a不被设置为面向主PCB 40的内部。还将理解为，侧壁27和排放孔26不一定设置在托盘25的中心。排放孔25和侧壁27的定位替代地取决于设置在主PCB 40的输入电路42a和输出电路42b之间的隔离间隙60的定位。

限定排放孔26的贯穿头座20的通道的侧壁28应该具有与隔离屏障64一样的厚度。这保证了由隔离屏障64所提供的隔离不通过延伸通过隔离屏障的侧壁27的出现而减弱或变弱。因此，一个或多个排放孔25可以被设置在隔离屏障64中以防止清洁溶剂或其他液体被限制在托盘25中，如果排放孔25在隔离屏障64中的位置被选择以保证保持磁芯32和控制电路42之间的充分的电隔离，同时还允许从托盘25中充分排出。

第二实施例

现在将参考图6至8来说明本发明的第二示例实施例100。

如之前的实施例，供电单元100包括平面变压器106、头座120和主PCB 102。平面变压器106包括磁芯108，磁芯108被支撑在平面基板110上并且围绕平面基板110，并且所述平面基板具有多个平面输入绕组和输出绕组。头座120包括主体121，该主体121具有多个壁和提供上安装表面128的表面以及侧壁130，其中，平面变压器106与该上安装表面128接触，侧壁130被定位成接触平面变压器106的侧面并且在横向上将该平面变压器106保持就位。在此实施例中，当平面变压器被安装在头座120上时，延伸的侧壁130和可选择的夹140为平面变压器提供进一步机械支撑。

上安装表面128和侧壁130形成容纳磁芯108的凹部。如之前所述的一样，磁芯围绕平面变压器106的平面基板110。侧壁130和头座主体121具有最小壁厚126，围绕整个供电单元始终维持该最小壁厚。适当的最小壁厚是0.4mm。此种厚度被选择为保证壁是足够刚性的，以使得壁能够充分地支撑平面变压器106。壁还保证头座120提供由最小间隙和爬电距离所参数化的所需的电绝缘。

除了上安装表面128和侧壁130，设置接触主PCB 102的多个下安装表面132。在图6的实施例中，当正交于主PCB 102的平面观察时，头座120的形状是正方形或矩形的，下安装表面132被设置在头座120的四个角部中的每一个处。其他的下安装表面132还沿着头座的两个相对边缘被设置在中间，并且在图7的视图中被最好地示出。这些其他的下安装表面可以例如是正方形-U形状的，并且如前所述，允许排放孔152被设置在头座主体中。

下安装表面132从头座主体121的基部121b向外延伸。同时，基部121b和下安装表面132形成能够容纳主PCB的部件的腔体或凹部。

在此示例中，头座120的壁和表面是彼此垂直的，从而装置具有基本正方形的或者矩形的轮廓。这有助于在组装期间通过取放机械来抓取头座120。

头座120与主PCB 102接合并且也与平面变压器106接合。如前所述，多个安装销122被刚性地连接到头座主体121。安装销122在头座主体121之上和之下突竖直地出，并且可以被设置在头座主体121的一个或多个边缘处。安装销122被设置成穿过在主PCB 102和平面基板110中钻出的孔124，从而主PCB 102和平面基板110被牢固地固定到头座120。注意到，为了清楚起见，在图6至8中并不是所有的孔124都被标注。当整个供电单元被组装时，销122穿过孔124。此种组装涉及将头座120安装到主PCB 102，从而指向下的销穿过主PCB孔，并且头座与主PCB 102接触，此外，将平面变压器106与头座120接合，从而指向下的销穿过平面PCB孔，并且平面变压器106与头座120接触。以下给出头座的与PCB接触的多个部分的细节。垫被设置在主PCB 102和平面基板110上，以此方式从而包围每个孔124。这允许销122通过焊接被永久地连接到主PCB 102和/或平面基板110。

在该实施例中，一个或多个上夹140和一个或多个下夹142被连接到头座120的主体121。上夹和下夹用于分别将平面基板110和主PCB 102固定到上安装表面128和侧壁130。上夹140和下夹142具有大致相同的形状，并且包括突起部和较宽的夹头部，该突起部从头座120的主体121延伸到平面变压器106或主PCB 102的相对端，并且该较宽的夹头部局部地在PCB的表面之上延伸，从而形成唇缘。参考图10更加详细地描述上夹和下夹。多个上夹和下夹被设置成牢固地保持平面变压器106和主PCB 102。在一些实施例中，只设置上夹140，或者只设置下夹142。

在如图6至8所示的实施例中，两个上夹140被定位在头座120的对角相对的角部处，然而两个下夹142分别沿着两个相对的头座边缘被设置在中部。沿着头座的两个相对边缘而被设置在中间的正方形-U形下安装表面132被设置成局部地包围下夹142。

在该实施例中，因为下安装表面132被定位在头座主体121的基部121b之下的一定距离处，因而下夹142比上夹140更进一步地从头座120的主体121突出。该夹突出的距离还将取决于主PCB 102和平面基板110的厚度。

平面变压器106和主PCB 102不需要是相同的厚度，如图6所示，平面变压器106可以具有比主PCB 102更厚的厚度，从而需要不同尺寸的夹140、142。下安装表面132和头座主体121之间的距离被选择为保证根据相关的工业标准维持最小间隙和爬电要求。

选择该距离的另一考虑是设置在头座主体121和主PCB 102之间的空间量。期望最大化该空间量，从而允许标准的表面安装部件空间以在头座120之下被焊接到主PCB 102。然而，通过限制供电单元的整个高度而防止下安装表面132和头座主体121之间的距离变得过大，该整体高度例如源自于壳体的尺寸。

图7的视图示出了变压器芯部托盘150，该变压器芯部托盘由头座主体121中的凹部形成。变压器芯部托盘150的尺寸适于容纳平面基板110和磁芯108，该磁芯108突出到平面基板110之下并且将该平面基板110保持就位。因此，托盘150的深度，即托盘在上安装表面128之下延伸的距离，与变压器芯部和平面PCB之间的距离相对应。在本实施例中，当从平行和垂直于平面PCB的平面的两个方向观察时，托盘150被示出为矩形。然而，不同形状的托盘也是可能的，以容纳可选的平面变压器芯部。上安装表面128由托盘150的被定位在托盘的矩形形状的相对侧上的两个肩部限定，这使得平面PCB被支撑为靠近平面变压器芯部。

排放孔152被设置在变压器芯部托盘的底部中。在本实施例中，设置两个排放孔，一个被定位在下夹142中的每一个之上。排放孔152的目的是使得来自清洁过程的液体能够从平面变压器芯部的位置之下排出并且不被限制在托盘150中。例如，此种液体可以被用于在已经进行焊接之后移除焊剂残渣。在可选实施例中，多个排放孔152和其位于变压器芯部托盘150中的位置可以改变。排放孔152的形状被示出为是矩形的，但是根据制造的方便性和从托盘150中排出液体的效率也可以同样地使用其他形状。

第三实施例

图9和10示出了根据本发明的头座220的第三实施例。图9示出了顶部立体图，并且图10示出了底部立体图。在图9和10中，类似的附图标记表示头座的相同特征。在这些附图中，没有示出平面变压器106和主PCB 102。与第一实施例一样，头座主体221限定大致正方形或矩形形状并且已经被连接到多个销222以用于与主PCB和平面变压器接合。头座主体221的顶部和底部之间的隔离距离221a保证满足所需要的电绝缘要求，并且将安装在平面PCB和/或平面变压器上的部件与安装在主PCB 102上的这些部件隔开，由此使得这些部件彼此绝缘。销与PCB接合的方式可以与上文针对第一实施例描述的方式相同，例如通过PCB中的钻孔与销222的位置对齐并且通过焊接将PCB固定到销。

在本实施例中，在头座主体的一侧设置6个销(示出为在左手侧)，这6个销以4个一组和2个一组而组合在一起，并且其他4个销被设置在头座主体的相对侧上(示出为在右手侧)，以两对组合在一起。销的精确布置取决于多个因素，诸如头座220相对于主PCB102的尺寸和形状，主PCB 102和平面变压器106上的用于焊接销的空间，以及平面变压器106在头座220中的重量分布。因此，很多构造是可能的。举例说明，如果平面变压器的一侧此另一侧质量更大或者更易于被振动损坏，那么头座和平面变压器之间在此侧上的更牢固的连接是期望的。这通过在头座的相应侧上设置更多销222可以被获得。一般地，期望成对地提供销，从而降低PCB的局部转动，如果只设置单个的独立的销时，可能发生该局部转动。

头座主体221限定上安装表面228以及多个下安装表面232，当平面变压器106被插入头座中时平面变压器106的基板与该上安装表面228接触，当头座被安装到主PCB 102时，下安装表面与主PCB 102接触。本实施例在头座的每个角部处都设置一个下安装表面232，并且两个其他的方形-U形的下安装表面也沿着头座220的两个相对边缘被设置在中间(从图10的视图中能够最清楚地看出)。下安装表面132定位在头座主体221的基部221b之下的距离保证根据相关的工业标准维持最小间隙和爬电要求。当头座被安装在主PCB上时，该距离也最大化头座主体221和主PCB之间的空间量。如上所述，这允许标准的表面安装式部件具有足够的空间以在头座之下被焊接到主PCB。

在销222通过焊接被固定到平面PCB之前，平面PCB借助于上夹240而被牢固地保持为抵靠上安装表面228。在本实施例中，四个上夹240被设置成靠近头座220的每个角部，其中多对上夹位于头座主体221的相对边缘上。用于夹的其他构造同样地也是可能的。例如，可以只设置两个上夹240，每个上夹240都在头座主体221的相对边缘上，或者上夹240可以被设置在头座主体221的所有四个边缘上。在只提供两个上夹240的情况下，上夹240可以被定位在头座主体221的对角相对的角部处，从而提供用于平面变压器的最大支撑。如图9所示的实施例不包括与由上夹240的窄表面所提供的侧壁分离的任何侧壁。这是因为如果使用足够数量的夹，则额外的侧部安装表面不总是必要的。如果使用较少的上夹时，例如只有两个上夹，那么可以通过提供与如图6至8所示的130所标记的那些侧壁类似的侧壁以提高平面PCB的机械支撑。

类似地，在销222通过焊接被固定到平面PCB之前，下安装表面232借助于下夹242而被牢固地保持为抵靠主PCB。在本实施例中，两个下夹242沿着头座主体221的相对边缘被设置在中间，并且被下安装表面232局部地包围。与上夹240一样，下夹242的可选构造也是可能的。

在本实施例中，夹240、242被设置在头座主体221的不具有连接到其上的销222的两个相对边缘上。因此，头座在交替边缘上通过销222和夹240、242而被接合到PCB。这有助于保证，一旦完成了将销焊接到PCB，则围绕头座主体的周长在PCB和头座之间提供支撑。因此，提供用于平面导体的有力安装，该安装能够经受在使用期间由供电单元的震动所产生的力。

图9的视图示出了通过头座主体221中的凹部形成的变压器芯部托盘250。与之前的实施例的托盘150一样，托盘250的尺寸适于容纳平面变压器芯部，该平面变压器芯部突出到平面PCB之下并且将平面PCB保持就位。如前所述，不同形状的托盘也是可能的，以容纳可选的平面变压器芯部。上安装表面228由托盘250的被定位在托盘的矩形形状的相对侧上的两个肩部限定，这两个肩部使得平面PCB被支撑为靠近平面变压器芯部。

如图9所示，排放孔252被设置在变压器芯部托盘250的底部中，并且其他排放孔254可以被设置在上安装表面228中，该上安装表面228被定位成靠近上夹240，该上夹240靠近头座主体221的角部。这些其他的排放孔254允许液体从上安装表面228上排出，以防止任何液滴被限定在上安装表面228和平面基板110之间。

牺牲突起部260可以可选地被设置在上安装表面228上。牺牲突起部260可以以与头座主体221的材料相同的材料制成，并且由从楔形突起部组成，该楔形突起部从上安装表面228向上延伸，并且随着楔形突起部向上延伸而变窄。如图10和11所示，突起部260只需要延伸到上安装表面228之上的较小距离并且能够被设置成靠近上夹240。例如，牺牲突起部260被设置成靠近其他排放孔254中的每一个，并且该其他排放孔254又被设置成靠近上夹240中的每一个。牺牲突起部260被设置成，当平面PCB被夹在头座220中时，在平面PCB被抵靠上夹240向上推动的作用下，而被压缩，由此保证平面PCB被头座牢固地抓取。牺牲突起部260还允许头座220支撑不同厚度的平面PCB，如果在PCB的制造过程中，PCB厚度的确定公差存在变化，则这是有必要的。虽然在附图中未示出，但是也可能在下安装表面232上提供牺牲突起部，该牺牲突起部用于保证主PCB和下夹242之间的紧密配合。

图11更加详细地示出了上夹240。虽然以下的说明针对于上夹240，但是下夹242具有与上夹240基本相同的形状，并且以同等的方式起作用。夹由突起部243组成，该突起部243延伸自头座220的上安装表面228，夹头244被连接到该上安装表面228。(用于上安装夹的)平面PCB或(用于下安装夹的)主PCB，当相对于头座220被准确地定位时(例如参见图6)，以与侧壁130类似的方式与突起部243保持接触。夹头244包括唇缘245，当平面PCB被插入到头座中时，该唇缘245在平面PCB的表面之上局部地延伸。唇缘的下表面在基本上平行于上安装表面228的方向上延伸。夹头244还包括成角度的平面246，以有助于将PCB插入到夹中。因此，当PCB在朝向上安装表面228的向下方向上被推入到夹中时，成角度的平面246导致夹被稍微向外推，基本上在箭头247的方向上并且远离PCB。突起部243弯曲以允许这发生。这使得PCB被定位成抵靠相关的安装表面上，在此点处，夹弹回到原位置，并且唇缘245与PCB重叠，并且将PCB固定地保持就位。可选地，其他排放孔254和可选牺牲突起部260也被示出在图12中。在该图中示出的夹可以被理解为与用在图6至8的第二实施例中的夹等同，其中，这些可选的特征部并未被示出为包含在内。

在垂直于PCB的平面方向上，压缩力由夹施加到PCB上，从而将PCB保持为抵靠在相应的上安装表面或下安装表面上。这可以通过使得上安装表面228和唇缘245之间的距离等于或稍小于PCB的厚度以被实现。此外，夹在头座上的横向位置被选择为使得当夹弹回到原位置时，在平行于PCB的平面的方向上，压缩力也由夹提供。因此，根据上述出现的这些特征，PCB被推动抵靠侧壁130和/或另一夹。通过将夹放置在头座主体的不同边缘上，不同方向上的横向压缩力可以被施加到PCB。因此，甚至在不需要通过焊接而被固定到PCB的销122、222的情况下，平面PCB借助于上夹240被牢固地保持到头座，该头座借助于下夹242被牢固地保持到主PCB。上夹240和下夹242因此允许头座220和PCB在焊接过程期间相对于彼此被牢固地保持在固定位置中，并且还在使用装置时提供抵抗震动的保护。

图12示出了变压器芯部托盘250的从上观察到的放大视图。排放孔252被设置在托盘的相对端处。排放孔252的尺寸是足够的以允许液体从变压器芯部托盘250中排出，而没有损害头座220的机械强度或电绝缘特性。排放孔的数量、形状、尺寸以及在托盘中的位置如上所述在其他实施例中可以变化。

用于制造之前出现的实施例的头座的适当材料是塑料，尤其是能够承受用于自动焊接过程的高温的塑料。此种焊接加工，例如回流焊接工艺将具有在生产期间，头座、电路板和电部件所暴露于的热分布。该塑料因此应该在不变形的情况下承受热分布的最高温度，从而保证平面变压器和头座在焊接期间相对于主PCB被牢固地保持固定。塑料还应该具有最小厚度，例如0.4mm，从而满足例如EN/UL60950工业标准等的工业标准的相关绝缘要求。只要其他电绝缘材料能够在焊接过程期间耐受所需要的高温，同时提供抵抗震动的充分支撑，则不一定是塑料的其他电绝缘材料也可以被使用。

我们因此意识到：通过使用本发明的头座，能够实现主电路板制造过程期间的对平面变压器线圈的改进结构支撑，以及使用期间抵抗振动的改进保护。头座也符合与部件的电绝缘相关的公认工业标准。

上述的示例实施例的各种修改也是可能的，并且在不脱离由以下的权利要求所限定的本发明的范围的基础上，本领域的技术人员可以作出这些修改。尤其是，可以理解在其他实施例中可以出现在单个实施例中所描述的特征。此外，虽然已经在所附的实施例中已经描述了平面变压器，但是诸如嵌入式磁芯变压器等的其他类型的变压器也是可能的。

Claims (20)

1.一种电子装置，包括：

头座，所述头座包括绝缘头座主体，所述绝缘头座主体具有相反的第一安装表面和第二安装表面；

第一基板，所述第一基板安装在第一安装表面上，所述第一基板包括变压器，所述变压器具有芯部、输入电绕组和输出电绕组，所述输入电绕组和所述输出电绕组被彼此隔离；

第二基板，所述第二基板安装在第二安装表面上，所述第二基板包括：

输入电路，所述输入电路包括与输入电绕组连通的一个或多个电部件；以及

输出电路，所述输出电路包括与输出电绕组连通的一个或多个电部件；

第一连接器，所述第一连接器设置为穿过绝缘头座主体、第一基板和第二基板，以将输入电路连接到输入电绕组；

第二连接器，所述第二连接器设置为穿过绝缘头座主体、第一基板和第二基板，以将输出电路连接到输出绕组；

其中，第二基板具有在输入电路和输出电路之间提供电绝缘的第一隔离间隙；

其中，第一基板具有在芯部和第一连接器之间以及芯部和第二连接器之间提供电绝缘的第二隔离间隙；以及

其中，绝缘头座主体具有在芯部和输入电路之间以及芯部和输出电路之间提供电绝缘的隔离屏障。

2.根据权利要求1所述的电子装置，还包括：

位于绝缘头座主体中的第一腔体，芯部的至少一部分被容纳在所述第一腔体中。

3.根据权利要求2所述的电子装置，还包括：

在第一腔体的相对侧位于绝缘头座主体中的第二腔体，输入电路和输出电路的电部件被容纳在第二腔体中。

4.根据权利要求3所述的电子装置，其中，隔离屏障包括限定第一腔体和第二腔体的侧壁的顶部表面和底部表面。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的电子装置，其中，头座包括延伸自第一安装表面的一个或多个第一侧壁。

6.根据权利要求2、3和4中的任一项所述的电子装置，其中，第一腔体包括一个或多个排放孔。

7.根据权利要求6所述的电子装置，其中，所述腔体的至少一个侧壁是倾斜的以将液体引向所述一个或多个排放孔。

8.根据权利要求7所述的电子装置，还包括：从绝缘头座主体延伸到第二基板的第二侧壁。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其中第二侧壁包围所述一个或多个排放孔。

10.根据权利要求8或9所述的电子装置，其中，第二侧壁的表面与绝缘头座主体的第二安装表面是共面的。

11.根据权利要求1-4和7-9中的任一项所述的电子装置，其中，第一连接器和第二连接器中的每一个都包括：

多个销，所述多个销接合到绝缘头座主体并且被构造为与第一基板和/或第二基板中的相应孔接合。

12.根据权利要求11所述的电子装置，其中，所述多个销被设置成通过焊接被固定到第一基板和/或第二基板。

13.根据权利要求1-4、7-9和12中的任一项所述的电子装置，其中，一个或多个夹被连接到绝缘头座主体，所述一个或多个夹被构造为与第一基板和/或第二基板接合。

14.根据权利要求13所述的电子装置，还包括：至少一个牺牲突起部，所述至少一个牺牲突起部延伸自第一安装表面和/或第二安装表面，并且被构造为将力施加到第一基板和/或第二基板以将基板保持在所述一个或多个夹上。

15.根据权利要求1-4、7-9、12和14中的任一项所述的电子装置，其中，头座还包括一个或多个其他的第二安装表面，每个其他的第二安装表面都与所述第二安装表面共面。

16.根据权利要求1-4、7-9、12和14中的任一项所述的电子装置，包括设置在第一安装表面中的辅助孔。

17.根据权利要求1-4、7-9、12和14中的任一项所述的电子装置，其中，头座由高温塑料制成。

18.根据权利要求17所述的电子装置，其中，高温塑料适于承受回流焊接工艺的热分布。

19.根据权利要求1-4、7-9、12、14和18中的任一项所述的电子装置，其中，构成头座的材料的厚度大致等于0.4mm。

20.根据权利要求5所述的电子装置，其中，头座的所述一个或多个第一侧壁和第一安装表面彼此正交，从而头座具有大致正方形或矩形的轮廓。