CN108539996B - 电压转换模块与线架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电压转换模块与线架，电压转换模块其包含前侧感磁单元、至少一个电压转换单元、铁芯组及线架。线架包含第一容置部、第二容置部及通孔。第一容置部容置前侧感磁单元。第二容置部容置至少一个电压转换单元。通孔容置铁芯组。第二容置部包含第一开口及第二开口。第一开口位于第二容置部的一侧。第二开口位于第二容置部的另一侧。第一开口与第二开口为相对设置，第一开口、第二开口及至少一个电压转换单元形成散热通道。本发明能够增进散热效率。

Description

电压转换模块与线架

技术领域

本发明是有关于一种电源转换系统，且特别是有关于一种电压转换模块。

背景技术

由于二极管及萧基二极管(Schottky)的顺向导通电压大，采用二极管或萧基二极管的电源转换系统以对电源进行整流所导致的电能损耗较大。金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)具有导通电阻低、反应时间短及输入阻抗高等特点，据此，金氧半场效应晶体管取代二极管及萧基二极管而成为整流器中的主要元件。

一般而言，电源转换系统所具有的多组同步整流器会于同时间启动，以对输入的电源进行整流。详细而言，当电性连接于电源转换系统的电子装置启动，同步整流器执行同步整流，且同步整流器的金氧半场效应晶体管被切换以对输入同步整流器的电源进行整流。然而，当电子装置未启动时，同步整流器不执行同步整流。即使前述同步整流单元的控制方式具有控制简易的特点，然无论电子装置是处于非轻载或轻载状态，电源转换系统输出的电力为定值，如此，将使处于轻载状态的电子装置的电能损耗较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够增进散热效率的电压转换模块与线架。

本发明的一实施例是关于一种电压转换模块，此电压转换模块包含前侧感磁单元、至少一个电压转换单元、铁芯组及线架。线架包含第一容置部、第二容置部及通孔。第一容置部容置前侧感磁单元。第二容置部容置至少一个电压转换单元。通孔容置铁芯组。第二容置部包含第一开口及第二开口。第一开口位于第二容置部的一侧。第二开口位于第二容置部的另一侧。第一开口与第二开口为相对设置，第一开口、第二开口及至少一个电压转换单元形成散热通道。

在一实施例中，第一开口或第二开口的上缘和/或下缘具有挡止部用以抵住至少一个电压转换单元。

在另一实施例中，在第二容置部的上壁和/或下壁设置分隔块，分隔块将第二容置部分隔出多个插槽，多个插槽用以容置至少一个电压转换单元。

在又一实施例中，至少一个电压转换单元的数量为至少两个，其中多个插槽用以容置至少两个电压转换单元，至少两个电压转换单元之间包含间隙。

于再一实施例中，通孔的上缘与第二容置部的上壁之间的长度及通孔的下缘与第二容置部的下壁之间的长度大于分隔块的长度。

在一实施例中，当至少一个电压转换单元容置于插槽时，第二容置部的内壁与至少一个电压转换单元之间具有间隙。

在另一实施例中，当铁芯组容置于通孔时，分隔块的端缘与通孔的上缘或下缘形成上通道或下通道。

在又一实施例中，当铁芯组容置于通孔时，通孔靠近第二开口的一端与第二开口之间具有间距。

于再一实施例中，第一开口的上缘和/或下缘具有一缺口，当至少一个电压转换单元容置于插槽时，至少一个电压转换单元嵌入缺口用以定位或固定。

本发明的另一实施例是关于一种电压转换模块。此电压转换模块包含前侧感磁单元、电压转换单元、铁芯组及线架。电压转换单元具有电路板、整流器及滤波器。电路板具有基部及连接于基部的延伸部，延伸部上形成有贯孔，延伸部上设有感磁层用以与前侧感磁单元相互感磁。整流器设置于基部。滤波器设置于基部，滤波器与整流器电性连接。线架包含容置部、隔板及贯穿通道。容置部包含第一开口及第二开口。第一开口设置于容置部的一侧。第二开口设置于容置部的另一侧。隔板与容置部之间形成绕线部。贯穿通道穿设于容置部与隔板。铁芯组的一部分穿设于贯穿通道与贯孔。

在一实施例中，第一开口与第二开口为相对设置，其中第一开口、第二开口及电压转换单元形成散热通道，其中第一开口或第二开口的上缘和/或下缘具有挡止部用以抵住延伸部。

在另一实施例中，基部与延伸部之间具有夹角，其中夹角角度大于0度且小于180度。

在又一实施例中，感磁层上或延伸部上设有金属片用以增加散热与电流耐受度。

于再一实施例中，容置部的上壁和/或下壁设置分隔块，分隔块将容置部分隔出多个插槽，多个插槽用以容置电压转换单元。

在一实施例中，通孔的上缘与容置部的上壁之间的长度及通孔的下缘与容置部的下壁之间的长度大于分隔块的长度，且分隔块的端缘与贯穿通道的上缘或下缘形成上通道或下通道。

本发明的又一实施例是关于一种线架。此线架包含容置部、隔板及贯穿通道。第一开口设置于容置部的一侧。第二开口设置于容置部的另一侧。隔板与容置部之间形成绕线部。贯穿通道穿设于容置部与隔板。第一开口与第二开口为相对设置，且第一开口、第二开口及容置部的内壁形成散热通道。

在一实施例中，第一开口或第二开口的上缘和/或下缘具有挡止部。

在另一实施例中，在容置部的上壁和/或下壁设置分隔块，分隔块将容置部分隔出多个插槽。

在又一实施例中，通孔的上缘与容置部的上壁之间的长度及通孔的下缘与容置部的下壁之间的长度大于分隔块的长度，且分隔块的端缘与通孔的上缘或下缘形成上通道或下通道。

于再一实施例中，第一开口的上缘和/或下缘具有缺口。

与现有技术相比，本发明的电压转换模块与线架具有能够增进散热效率的有益效果。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：

图1绘示本发明实施方式的电能转换系统的方块图；

图2绘示本发明实施方式的电压转换模块的示意图；

图3绘示本发明实施方式的电压转换模块的分解图；

图4绘示本发明实施方式的第一电压转换单元的一侧视图；

图5绘示本发明实施方式的第一电压转换单元的另一侧视图；

图6绘示本发明实施方式的线架的一侧视图；

图7绘示本发明实施方式的线架的另一侧视图；

图8绘示本发明实施方式的组合装置的一侧视图；

图9绘示本发明实施方式的组合装置的另一侧视图；

图10绘示本发明实施方式的线架的剖面图；

图11绘示本发明实施方式的组合装置的一侧视图；

图12绘示本发明实施方式的组合装置的另一侧视图；

图13绘示本发明实施方式的电压转换模块的示意图；

图14绘示本发明实施方式的电压转换模块的分解图；

图15绘示本发明实施方式的线架的一侧视图；

图16绘示本发明实施方式的线架的另一侧视图；

图17绘示本发明实施方式的组合装置的一侧视图；

图18绘示本发明实施方式的组合装置的另一侧视图；

图19绘示本发明实施方式的线架的剖面图；

图20绘示本发明实施方式的电压转换模块的示意图；

图21绘示本发明实施方式的电压转换模块的分解图；

图22绘示本发明实施方式的线架的一侧视图；

图23绘示本发明实施方式的线架的另一侧视图；

图24绘示本发明实施方式的组合装置的一侧视图；

图25绘示本发明实施方式的组合装置的另一侧视图；及

图26绘示本发明实施方式的线架的剖面图。

具体实施方式

为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照所附的图式及以下所述各种实施例，图式中相同的号码代表相同或相似的元件。另一方面，众所周知的元件与步骤并未描述于实施例中，以避免对本发明造成不必要的限制。

本文中所使用的“约”、“大约”或“大致”是用以修饰任何可些微变化的数量，但这种些微变化并不会改变其本质。

如图1所示，电能转换系统1000包含印刷电路板1001、切换模块1002、谐振模块1003、电压转换模块1004与输出控制装置1500。请参阅图1，在架构上，谐振模块1003电性连接于切换模块1002与电压转换模块1004之间，电压转换模块1004电性连接于输出控制装置1500。

如图1、2所示，电压转换模块1004包含前侧感磁单元1100、第一电压转换单元1200与第二电压转换单元1300。前侧感磁单元1100电性连接谐振模块1003，且前侧感磁单元1100接收由谐振模块1003所传输的电能以产生电能信号，并且隔离地传输此电能信号。第一电压转换单元1200与前侧感磁单元1100形成磁回路，第一电压转换单元1200包含第一输出部1213。第一输出部1213插接于印刷电路板1001。第二电压转换单元1300与前侧感磁单元1100形成磁回路，第二电压转换单元1300包含第二输出部1313。第二输出部1313插接于印刷电路板1001上。第一电压转换单元1200及/或第二电压转换单元1300接收由前侧感磁单元1100所传输的磁能信号，并处理磁能信号使其成为电能信号。第一输出部1213及第二输出部1313传送处理后的电能信号给印刷电路板1001。

输出控制装置1500包含控制器1510、第一输出控制开关1511及第二输出控制开关1512。第一输出控制开关1511电性连接至第一输出部1213，第二输出控制开关1512电性连接至第二输出部1313。输出控制装置1500主要是基于负载侧的电力需求以控制第一输出控制开关1511及第二输出控制开关1512，借以由第一电压转换单元1200及/或第二电压转换单元1300来提供经处理的电能信号至负载侧。

在运作时，切换模块1002用以使输入的交流电的正半周波或负半周波通过，或是将正半周波或负半周波转换成另一半周波，使所有半周波都为正半周波或负半周波，然后输出全为正半周波或负半周波的单向信号。谐振模块1003用以接收单向信号，并处理上述单向信号后输出第一电压。

前侧感磁单元1100用以接收第一电压并产生磁能。第一电压转换单元1200及前侧感磁单元1100形成磁回路以相互感磁而产生第一感应电流，并对第一感应电流进行整流而产生第一电流。第一输出部1213用以传导第一电流至印刷电路板1001。第二电压转换单元1300及前侧感磁单元1100形成磁回路以相互感磁而产生第二感应电流，并对第二感应电流进行整流而产生第二电流。第二输出部1313用以传导第二电流至印刷电路板1001。

控制器1510控制第一输出控制开关1511使其开启或关闭，或者控制第二输出控制开关1512使其开启或关闭。当第一输出控制开关1511被开启且第二输出控制开关1512被关闭时，第一电流被输出；当第一输出控制开关1511被关闭且第二输出控制开关1512被开启时，第二电流被输出；当第一输出控制开关1511及第二输出控制开关1512皆被开启时，第三电流被输出，此第三电流为第一电流及第二电流的和。

如图2及图3所示，前侧感磁单元1100具有第一中空部1101。举例而言，前侧感磁单元1100可为铜线绕组、铜片绕组或由印刷电路板的铜箔形成的绕组，然本发明不以上述实施例为限，前侧感磁单元1100也可为一次侧绕组。

第一电压转换单元1200包含第二中空部1214，第二电压转换单元1300包含第三中空部1314。电压转换模块1004还包含具有中心柱1410的铁芯组1400，此中心柱1410可被配置于如上文所述的第二中空部1214、第三中空部1314及第一中空部1101内。

线架1110用以组合前侧感磁单元1100、第一电压转换单元1200、第二电压转换单元1300及铁芯组1400以形成电压转换模块1004。线架1110具有容置空间以供容置前侧感磁单元1100、第一电压转换单元1200及第二电压转换单元1300。线架1110具有通孔1111以容置中心柱1410。

如图4及图5所示，第一电压转换单元1200包含第一导电基板1210、第一后侧感磁层1220、第三后侧感磁层1225及第一整流单元1230。

第一导电基板1210可为电路板或单层/多层印刷电路板，第一导电基板1210具有基部及延伸部，且基部与延伸部之间具有夹角，在某些实施方式中，该夹角角度可介于0～180度之间。基部上可具有第一导电区1212及第一输出部1213；延伸部与基部相连接且延伸部上形成有贯孔，延伸部的两侧可分别具有第一感磁区1211及第三感磁区1215。第一感磁区1211及第三感磁区1215对应于贯孔处具有第二中空部1214。第一感磁区1211及第三感磁区1215连接或电性连接于第一导电区1212。第一导电区1212连接或电性连接第一输出部1213。

第一后侧感磁层1220环形布设于第一感磁区1211，第一后侧感磁层1220具有互不相连的第一开口端1221及第二开口端1222。第三后侧感磁层1225环形布设于第三感磁区1215，第三后侧感磁层1225具有互不相连的第三开口端1226及第四开口端1227。第一后侧感磁层1220通过第一导电基板1210电性连接于第三后侧感磁层1225。第一后侧感磁层1220及第三后侧感磁层1225用以与前侧感磁单元1100相互作用以产生第一感应电流。换言之，第一感磁区1211的第一后侧感磁层1220及第三感磁区1215的第三后侧感磁层1225接收前侧感磁单元1100的磁能信号以产生电能信号。电能信号通过第一导电区1212及第一输出部1213被传导至印刷电路板1001。

第一整流单元1230设置于第一导电区1212并电性连接于第一后侧感磁层1220及第三后侧感磁层1225，以将第一感应电流进行整流为第一电流。第一输出部1213电性连接于第一整流单元1230，由第一输出部1213输出第一电流。由电感L及/或电容C所组成的滤波单元可被设置于第一输出部1213及第一整流单元1230之间以对第一电流进行滤波。在本发明的一实施例中，第一整流单元1230可包含至少一个开关以控制上述整流操作的开启或关闭。

第一感磁区1211具有金属片1610，此金属片1610贴合于第一后侧感磁层1220以增进散热及电流耐受性(current tolerance)。第一感磁区1211具有两个配置于斜对角的第一定位孔1701。金属片1610包含定位结构1611以与第一定位孔1701对位卡合。举例而言，定位结构1611可为凸块，通过局部冲压而使凸块形成于金属片1610上。另一方面，金属片1620设置于第一导电区1212的一侧，金属片1620是用以增进散热及电流耐受性。

第三感磁区1215具有金属片1630，金属片1630贴合于第三后侧感磁层1225以增进散热及电流耐受性。第三感磁区1215具有两个配置于斜对角的第三定位孔1703。金属片1630包含定位结构1631以与第三定位孔1703对位卡合。举例而言，定位结构1631可为凸块，通过局部冲压而使凸块形成于金属片1630上。另一方面，金属片1640设置于第一导电区1212的另一侧以增进散热及电流耐受性。第一定位孔1701及第三定位孔1703相互补偿设置，使得两个第一定位孔1701配置于彼此的斜对角，且使两个第三定位孔1703配置于彼此的斜对角，俾使定位结构1611与定位结构1631结合，以增进结构稳定度。

第一输出部1213位于第一导电区1212。第一感磁区1211及第一输出部1213之间具有第一夹角θ1，此第一夹角θ1的值大于0度且小于180度。

第二电压转换单元1300的结构与电路特性实质上相同于第一电压转换单元1200，于此不作赘述。然须注意的是，第一电压转换单元1200及第二电压转换单元1300于结构上可完全相同，或者两者可以镜射的方式配置于相对两侧，抑或两者可分别为单独的电路布局设计，上述各种配置方式均落入本发明的范围内。

如图6及图7所示，线架1110具有第一容置部2510、第二容置部2520、第一开口2521及通孔1111。在本发明的一种实施方式中，第一容置部2510为绕线部，其形成于隔板与第二容置部2520之间，且通孔1111可为贯穿通道，其贯穿第二容置部2520及隔板。第二容置部2520具有第二开口2522。第一开口2521及第二开口2522彼此连接，第一开口2521大于第二开口2522。在运作时，第一容置部2510用以容置前侧感磁单元1100，第二容置部2520用以容置第一电压转换单元1200及/或第二电压转换单元1300。第二容置部2520得以通过第一开口2521及第二开口2522而改进其散热效率。

第一开口2521的上缘和/或下缘具有挡止部2523，由于第一电压转换单元1200及第二电压转换单元1300的基部与延伸部具有夹角，挡止部2523可与第一电压转换单元1200和/或第二电压转换单元1300的基部和/或延伸部相互抵靠以达到定位及固定等功效，更有利于组装作业。

第二开口2522的上缘和/或下缘具有挡止部2524。第二开口2522的上缘和/或下缘的挡止部2524是被配置以抵住第一电压转换单元1200或第二电压转换单元1300的感磁区。

第二容置部2520的上壁和/或下壁具有将第二容置部2520分隔为两个插槽2525、2526的分隔块2528、2529。上述两个插槽2525、2526可分别供第一电压转换单元1200及第二电压转换单元1300插入。

请参阅图3及图7，第一高度T1是介于图3的通孔1111的上缘及第二容置部2520的上壁。第二高度T2是介于通孔1111的下缘及第二容置部2520的下壁。分隔块2528具有第三高度T3。分隔块2529具有第四高度T4。分隔块2528的第三高度T3小于第一高度T1，借以防止分隔块2528穿过通孔1111，以影响到铁芯组1400的组装。分隔块2529的第四高度T4小于第二高度T2，俾以防止分隔块2529穿过通孔1111，以影响到铁芯组1400的组装。

第一开口2521的上缘和/或下缘具有缺口2800以定位或固定第一电压转换单元1200及第二电压转换单元1300。

如图8及图9所示，前侧感磁单元1100、第一电压转换单元1200及第二电压转换单元1300是与线架1110配置成一组合装置。前侧感磁单元1100容置于第一容置部2510，第一电压转换单元1200插入第二容置部2520的插槽2525，第二电压转换单元1300插入第二容置部2520的插槽2526。间隙2530形成于第一电压转换单元1200及第二电压转换单元1300之间。第一开口2521的挡止部2523是被配置以抵住第一电压转换单元1200及第二电压转换单元1300，第一电压转换单元1200及第二电压转换单元1300的感磁区是被配置以抵住第二开口2522的挡止部2524。上述组合装置组装完成后，再与铁芯组1400进行组装以形成电压转换模块1004，如图2所示，其中，铁芯组1400的至少一部分穿设于通孔1111及第一导电基板1210的贯孔，换言之，电压转换模块1004组装完成后，铁芯组1400的中心柱1410将会容置于线架1110的通孔1111及第一导电基板1210的贯孔中。

请参阅图10，此为图3中线架1110由A-A'进行剖面的剖面示意图。剖面线A-A'相应于第二容置部2520的分隔块2528、2529所处的位置。如图10所示，在中心柱1410穿透通孔1111后，间隙2530有一部分会被中心柱1410堵住(请参阅图9)。然而，由于第一高度T1大于第三高度T3，且第二高度T2大于第四高度T4，通孔1111的上缘与分隔块2528的下缘之间，及通孔1111的下缘与分隔块2529的上缘之间分别形成上通道及下通道。第二开口2522及通孔1111中邻近第二开口2522的一端具有间距，使空气可通过间隙2530的上或下通道(请参阅图9)而流通，进而增进散热效率。

须了解的是，虽然上述实施例提出了邻近于插槽的第一电压转换单元1200及第二电压转换单元1300可插入空间内的相关描述，然而，本发明并不以上述电压转换单元的数量为限。在其余实施例中，如图11及图12所示的电压转换单元2200可单独插入线架1110的第二容置部2520的插槽2525或插槽2526。通过图11及图12的单一电压转换单元的实现方式，也可达到相同或类似于上述其余实施例中(如图1至图10)采用两个或以上的电压转换单元的功效。

在本发明的又一实施例中，如图13及图14所示，电压转换模块3000包含前侧感磁单元3100、铁芯组3200、线架3300及电压转换单元3400。前侧感磁单元3100接收电能以产生磁能信号，并隔离地传输磁能信号。电压转换单元3400及前侧感磁单元3100形成磁回路，电压转换单元3400包含插设于印刷电路板的输出部3420。电压转换单元3400接收由前侧感磁单元3100传来的磁能信号，并处理磁能信号使其成为电能信号。输出部3420传送处理后的电能信号至印刷电路板。

在运作上，前侧感磁单元3100用以接收电压并产生磁能。电压转换单元3400及前侧感磁单元3100形成磁回路以相互感磁而产生感应电流，并对感应电流进行整流而产生经整流的电流。输出部3420用以传导经整流的电流至印刷电路板。

前侧感磁单元3100具有第一中空部3110。举例而言，前侧感磁单元3100可为铜线绕组、铜片绕组或由印刷电路板的铜箔形成的绕组，然本发明不以上述实施例为限，前侧感磁单元3100也可为一次侧绕组。

电压转换单元3400包含第二中空部3410。铁芯组3200具有中心柱3210，此中心柱3210可被配置于如上文所述的第二中空部3410及第一中空部3110内。

线架3300用以组合前侧感磁单元3100、电压转换单元3400及铁芯组3200以形成电压转换模块3000。线架3300具有容置空间以供容置前侧感磁单元3100及电压转换单元3400。线架3300具有通孔3340以容置中心柱3210。

电压转换单元3400的结构与电路特性实质上与第一电压转换单元1200大致相类似，于此不作赘述。

如图15及图16所示，线架3300具有隔板、第二容置部3320、第一开口3330及通孔3340，其中，隔板与第二容置部3320之间形成第一容置部3310以供容纳线圈，且通孔3340可为贯穿第二容置部2520及隔板的贯穿通道。第二容置部3320具有第二开口3321。第一开口3330及第二开口3321彼此连接，第一开口3330大于第二开口3321。于运作时，第一容置部3310用以容置前侧感磁单元3100，第二容置部3320用以容置电压转换单元3400。电压转换单元3400产生的热可通过第一开口3330及第二开口3321排出以增进散热效果。

第一开口3330的上缘和/或下缘具有挡止部3331，由于电压转换单元3400的基部与延伸部具有夹角，挡止部3331可与电压转换单元3400的基部和/或延伸部相互抵靠，进而达到定位及固定等功效，更有利于组装作业。

第二开口3321的上缘和/或下缘具有挡止部3323。第二开口3321的上缘和/或下缘的挡止部3323是被配置以抵住电压转换单元3400的感磁区。

第二容置部3320具有插槽3322。插槽3322可供电压转换单元3400插入。

第一开口3330的上缘和/或下缘具有缺口3332用以定位或固定电压转换单元3400。

如图17及图18所示，前侧感磁单元3100及电压转换单元3400是与线架3300组装成一组合装置。前侧感磁单元3100容置于第一容置部3310，电压转换单元3400插入第二容置部3320的插槽3322。第一开口3330的挡止部3331是被配置以抵住电压转换单元3400，电压转换单元3400的感磁区是被配置以抵住第二开口3321的挡止部3323。请一并参阅图13，前述组合装置组装完成后，再与铁芯组3200进行组装以形成电压转换模块3000，其中，铁芯组3200的中心柱3210穿设于通孔3340及电压转换单元3400的贯孔，亦即铁芯组的至少一部分穿设于通孔3340及电压转换单元3400的贯孔中。

当电压转换单元3400插入插槽3322，间隙3324形成于第二容置部3320的内壁与电压转换单元3400之间。请参阅图19，其为图14中线架3300由A-A'进行剖面的剖面示意图。在图18及图19中，在中心柱3210穿透通孔3340后，间隙3324仅部分被堵住，间隙3324并非完全被中心柱3210堵住。第二开口3321及通孔3340中邻近第二开口3321的一端具有间距，使空气可通过间隙3324由第一开口3330及第二开口3321之间流通，进而增进散热效率。

在本发明的再一实施例中，如图20及图21所示，电压转换单元5000包含前侧感磁单元5100、铁芯组5200、线架5300、第一电压转换单元5400、第二电压转换单元5500、第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700。铁芯组5200具有中心柱5210。前侧感磁单元5100接收电能以产生磁能信号，并隔离地传输磁能信号。第一电压转换单元5400及前侧感磁单元5100形成磁回路，第一电压转换单元5400包含插设于印刷电路板的第一输出部5430。第二电压转换单元5500及前侧感磁单元5100形成磁回路，第二电压转换单元5500包含插设于印刷电路板的第二输出部5530。第三电压转换单元5600及前侧感磁单元5100形成磁回路，第三电压转换单元5600包含插设于印刷电路板的第三输出部5630。第四电压转换单元5700及前侧感磁单元5100形成磁回路，第三电压转换单元5600包含插设于印刷电路板的第四输出部5730。第一电压转换单元5400、第二电压转换单元5500、第三电压转换单元5600及/或第四电压转换单元570接收由前侧感磁单元5100传来的磁能信号，并处理磁能信号使其成为电能信号。第一输出部5430、第二输出部5530、第三输出部5630及第四输出部5730传送处理后的电能信号至印刷电路板。

在运作上，前侧感磁单元5100用以接收电压并产生磁能。第一电压转换单元5400、第二电压转换单元5500、第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700各别与前侧感磁单元5100形成磁回路以相互感磁而产生感应电流，并对感应电流进行整流而产生经整流的电流。第一输出部5430、第二输出部5530、第三输出部5630及第四输出部5730用以传导经整流的电流至印刷电路板。

前侧感磁单元5100具有第一中空部5110。举例而言，前侧感磁单元5100可为铜线绕组、铜片绕组或由印刷电路板的铜箔形成的绕组，然本发明不以上述实施例为限，前侧感磁单元5100也可为一次侧绕组。

第一电压转换单元5400包含第二中空部5411。第二电压转换单元5500包含第三中空部5511。第三电压转换单元5600包含第四中空部5611。第四电压转换单元5700包含第五中空部5711。铁芯组5200具有中心柱5210，此中心柱5210可被配置于如上文所述的第二中空部5411、第三中空部5511、第四中空部5611、第五中空部5711及第一中空部5110内。

线架5300用以组合前侧感磁单元5100、第一电压转换单元5400、第二电压转换单元5500、第三电压转换单元5600、第四电压转换单元5700及铁芯组5200以形成电压转换模块5000。线架5300具有容置空间以供容置前侧感磁单元5100、第一电压转换单元5400、第二电压转换单元5500、第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700。线架5300具有通孔5340以容置中心柱5210。

第一电压转换单元5400、第二电压转换单元5500、第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700的结构与电路特性实质上与第一电压转换单元1200大致相类似，于此不作赘述。然须注意的是，第一电压转换单元5400、第二电压转换单元5500、第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700于结构上可完全相同，或者该些电压转换单元可以镜射的方式配置于相对两侧，抑或该些电压转换单元可分别为单独的电路布局设计，上述各种配置方式均落入本发明的范围内。

如图22及图23所示，线架5300具有第一容置部5310、第二容置部5320、第三容置部5330及通孔5340，其中第一容置部5310为绕线部，其形成于隔板与第二容置部5320及第三容置部5330之间，用以容纳前侧感磁单元5100，且通孔5340为贯穿通道，其贯穿第二容置部5320、第三容置部5330、绕线槽及隔板。第二容置部5320具有第一开口5321及第二开口5322。第一开口5321及第二开口5322彼此连接，第一开口5321大于第二开口5322。第三容置部5330具有第三开口5331及第四开口5332。第三开口5331及第四开口5332彼此连接，第三开口5331大于第四开口5332。在运作时，第一容置部5310用以容置前侧感磁单元5100，第二容置部5320用以容置第一电压转换单元5400及/或第二电压转换单元5500。第二容置部5320得以通过第一开口5321及第二开口5322将第一电压转换单元5400及/或第二电压转换单元5500运作时产生的热排出，进而改进其散热效率。

第三容置部5330用以容置第三电压转换单元5600及/或第四电压转换单元5700。第三容置部5330得以通过第三开口5331及第四开口5332将第三电压转换单元5600及/或第四电压转换单元5700产生的热排出，进而改进其散热效率。

第一开口5321的上缘和/或下缘具有将第二容置部5320分隔为两个插槽5325、5326的分隔块5323、5324。上述两个插槽5325、5326可分别供第一电压转换单元5400及第二电压转换单元5500插入。

第三开口5331的的上壁和/或下壁具有将第三容置部5330分隔为两个插槽5335、5336的分隔块5333、5334。上述两个插槽5335、5336可分别供第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700插入。

第一开口5321的上缘和/或下缘具有挡止部5327，挡止部5327与第一电压转换单元5400及第二电压转换单元5500的基部与延伸部至少部分相互抵靠，由于第一电压转换单元5400及/或第二电压转换单元5500的基部和/或延伸部具有夹角，可加强与挡止部5327的定位与固定效果，使组装更加便利。

第二开口5322的上缘和/或下缘具有挡止部5328用以抵住第一电压转换单元5400或第二电压转换单元5500。

第三开口5331的上缘和/或下缘具有挡止部5337，挡止部5337与第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700的基部与延伸部至少部分相互抵靠，由于第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700的基部与延伸部具有夹角，可加强与挡止部5337的定位与固定效果，使组装时更加便利。

第四开口5332的上缘和/或下缘具有挡止部5338用以抵住第三电压转换单元5600及/或第四电压转换单元5700。

请参阅图图21及图23，第一高度T1是介于图23的通孔5340的上缘及第二容置部5320的上壁。第二高度T2是介于通孔5340的下缘及第二容置部5320的下壁。分隔块5323具有第三高度T3。分隔块5324具有第四高度T4。分隔块5323的第三高度T3小于第一高度T1，借以防止分隔块5323穿过通孔5340，以影响到铁芯组5200的组装。分隔块5324的第四高度T4小于第二高度T2，俾以防止分隔块5324穿过通孔5340，以影响到铁芯组5200的组装。

第一开口5321及第三开口5331的上缘和/或下缘具有缺口5350用以定位或固定第一电压转换单元5400、第二电压转换单元5500、第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700。

如图24及图25所示，前侧感磁单元5100、第一电压转换单元5400、第二电压转换单元5500、第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700与线架5300组装成一组合装置。前侧感磁单元5100容置于第一容置部5310，第一电压转换单元5400及第二电压转换单元5500插入第二容置部5320的插槽5325、5326，间隙5329形成于第一电压转换单元5400及第二电压转换单元5500之间。第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700插入第三容置部5330的插槽5335、5336，间隙5339形成于第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700之间。第一开口5321的挡止部5327是被配置以抵住第一电压转换单元5400及第二电压转换单元5500，第二开口5322的挡止部5328是被配置以抵住第一电压转换单元5400及第二电压转换单元5500的感磁区。第三开口5331的挡止部5337是被配置以抵住第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700，第四开口5332的挡止部5338是被配置以抵住第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700的感磁区。上述组合装置组装完成后，再与铁芯组5200进行组装以形成电压转换模块5000，如图20所示，其中，铁芯组5200部分穿设于通孔5340及第一电压转换单元5400、第二电压转换单元5500、第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700的导电基板的贯孔，换言之，电压转换模块5000组装完成后，铁芯组5200的中心柱5210将会容置于线架5300的通孔5340以及第一电压转换单元5400、第二电压转换单元5500、第三电压转换单元5600及第四电压转换单元5700的导电基板的贯孔中。

请参阅图26，此为图21中线架5300由A-A'进行剖面的剖面示意图。剖面线A-A'相应于第二容置部5320的分隔块5323、5324所处的位置。如图26所示，在中心柱5210穿透通孔5340后，间隙5329会部分被堵住。然而，由于第一高度T1大于第三高度T3，且第二高度T2大于第四高度T4，通孔5340的上缘与分隔块5323的下缘之间，及通孔5340的下缘与分隔块5324的上缘之间分别形成上通道及下通道。第二开口5322及通孔5340中邻近第二开口5322的一端具有间距，使空气可通过间隙5329的上或下通道而于第一开口5321及第二开口5322之间流通，进而增进散热效率。

在本实施例中，第三容置部5330的结构类似于第二容置部5320。在中心柱5210穿透通孔5340后，空气可通过间隙5339的上或下通道而于第三开口5331及第四开口5332之间流通，进而增进散热效率。

需注意的是，本发明的实施例可依据不同的需求，诸如依据空间大小、使用环境、输出功率…等等不同状况下的需求，而决定采用电压转换单元的数量。举例而言，单一电压转换单元被配置于单一容置空间，三个或四个电压转换单元可被配置于两个容置空间，或者，若有更多电压转换单元则可被配置于更多的容置空间内。所属领域的技术人员可依据应用上的需求而弹性化地进行设计。

Claims (20)

1.一种电压转换模块，其特征在于，包含：

前侧感磁单元；

至少一个电压转换单元；

铁芯组；以及

线架，包含：

第一容置部，容置所述前侧感磁单元；

第二容置部，容置所述至少一个电压转换单元，其包含；

第一开口，位于所述第二容置部的一侧；及

第二开口，位于所述第二容置部的另一侧；及

通孔，容置所述铁芯组；

其中，所述第一开口与所述第二开口为相对设置，所述第一开口、所述第二开口及所述至少一个电压转换单元形成散热通道。

2.如权利要求1所述的电压转换模块，其特征在于，所述第一开口或所述第二开口的上缘和/或下缘具有挡止部用以抵住所述至少一个电压转换单元。

3.如权利要求1所述的电压转换模块，其特征在于，在所述第二容置部的上壁和/或下壁设置有分隔块，所述分隔块将所述第二容置部分隔出多个插槽，所述多个插槽用以容置所述至少一个电压转换单元。

4.如权利要求3所述的电压转换模块，其特征在于，所述至少一个电压转换单元的数量为至少两个，其中所述多个插槽用以容置所述至少两个电压转换单元，所述至少两个电压转换单元之间包含间隙。

5.如权利要求3所述的电压转换模块，其特征在于，所述通孔的上缘与所述第二容置部的上壁之间的长度及所述通孔的下缘与所述第二容置部的下壁之间的长度大于所述分隔块的长度。

6.如权利要求3所述的电压转换模块，其特征在于，当所述至少一个电压转换单元容置于所述插槽时，所述第二容置部的内壁与所述至少一个电压转换单元之间具有间隙。

7.如权利要求3所述的电压转换模块，其特征在于，当所述铁芯组容置于所述通孔时，所述分隔块的端缘与所述通孔的上缘或下缘形成上通道或下通道。

8.如权利要求1所述的电压转换模块，其特征在于，当所述铁芯组容置于所述通孔时，所述通孔靠近所述第二开口的一端与所述第二开口之间具有间距。

9.如权利要求3所述的电压转换模块，其特征在于，所述第一开口的上缘和/或下缘具有缺口，当所述至少一个电压转换单元容置于所述插槽时，所述至少一个电压转换单元嵌入所述缺口用以定位或固定。

10.一种电压转换模块，其特征在于，包含：

前侧感磁单元；

电压转换单元，具有：

电路板，具有基部及连接于所述基部的延伸部，所述延伸部上形成有贯孔，所述延伸部上设有感磁层用以与所述前侧感磁单元相互感磁；

整流器，设置于所述基部；及

滤波器，设置于所述基部，所述滤波器与所述整流器电性连接；

铁芯组；以及

线架，包含：

容置部，其包含：

第一开口，设置于所述容置部的一侧；及

第二开口，设置于所述容置部的另一侧；

隔板，所述隔板与所述容置部之间形成绕线部；及

贯穿通道，所述贯穿通道穿设于所述容置部与所述隔板；

其中，所述前侧感磁单元与所述电压转换单元容置于所述线架中，且所述铁芯组的一部分穿设于所述贯穿通道与所述贯孔。

11.如权利要求10所述的电压转换模块，其特征在于，所述第一开口与所述第二开口为相对设置，其中所述第一开口、所述第二开口及所述电压转换单元形成散热通道，其中所述第一开口或所述第二开口的上缘和/或下缘具有挡止部用以抵住所述延伸部。

12.如权利要求10所述的电压转换模块，其特征在于，所述基部与所述延伸部之间具有夹角，其中所述夹角角度大于0度且小于180度。

13.如权利要求10所述的电压转换模块，其特征在于，所述感磁层上或所述延伸部上设有金属片用以增加散热与电流耐受度。

14.如权利要求10所述的电压转换模块，其特征在于，所述容置部的上壁和/或下壁设置分隔块，所述分隔块将所述容置部分隔出多个插槽，所述多个插槽用以容置所述电压转换单元。

15.如权利要求14所述的电压转换模块，其特征在于，所述贯穿通道的上缘与所述容置部的上壁之间的长度及所述贯穿通道的下缘与所述容置部的下壁之间的长度大于所述分隔块的长度，且所述分隔块的端缘与所述贯穿通道的上缘或下缘形成上通道或下通道。

16.一种线架，其特征在于，包含：

容置部，其包含：

第一开口，设置于所述容置部的一侧；及

第二开口，设置于所述容置部的另一侧；

隔板，所述隔板与所述容置部之间形成绕线部；以及

贯穿通道，所述贯穿通道穿设于所述容置部与所述隔板；

其中，所述第一开口与所述第二开口为相对设置，所述第一开口、所述第二开口及所述容置部的内壁形成散热通道。

17.如权利要求16所述的线架，其特征在于，所述第一开口或所述第二开口的上缘和/或下缘具有挡止部。

18.如权利要求16所述的线架，其特征在于，于所述容置部的上壁和/或下壁设置分隔块，所述分隔块将所述容置部分隔出多个插槽。

19.如权利要求18所述的线架，其特征在于，所述贯穿通道的上缘与所述容置部的上壁之间的长度及所述贯穿通道的下缘与所述容置部的下壁之间的长度大于所述分隔块的长度，且所述分隔块的端缘与所述贯穿通道的上缘或下缘形成上通道或下通道。

20.如权利要求16所述的线架，其特征在于，所述第一开口的上缘和/或下缘具有缺口。

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