CN109005639A - 一种用于筒状电机的pcb布局结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于筒状电机的PCB布局结构，包括壳体、转轴和PCB，壳体上设置有接线口，壳体的内部设置有环形的安装台阶，PCB固定于安装台阶上，且PCB上对应转轴开设有让位孔，PCB为弓形，PCB的弧边边缘分布有四个固定点位，分为三个电机引线点和一个定位固定点，三个电机引线点对应连接电机三相引线，通过三个电机引线点和定位固定点将PCB固定于安装台阶上，PCB上设置有功率模块，功率模块靠近电机引线点设置，且其至少二分之一的面积位于定位固定点与三个电机引线点围成的区域中。上述PCB布局结构将PCB板设计为弓形，在保证安装可靠性、元器件散热性、抗电磁干扰性等前提下，最大程度地减小PCB面积，降低了成本。

Description

一种用于筒状电机的PCB布局结构
技术领域
本发明涉及电路板设计领域，尤其涉及一种用于筒状电机的PCB布局结构。
背景技术
如图2所示，为一款电机外壳，常见于空调风机、空气净化器、电风扇等电机，该电机外壳1中设置有中心转轴12，壳体11上开设有接线口14，由于壳体11内部空间的限制，PCB只能穿过转轴设置，所以在壳体11的内部设置有用于固定PCB的环形安装台阶13。针对这样的电机外壳，目前是采用整圆的PCB板，通过边缘多处固定以保证安装效果，然后在PCB板上散布各种元器件。该结构存在以下缺陷：1)整圆的PCB板，量产做拼板时造成极大的浪费，成本增加；2)多处固定点为安装上带来很大麻烦；3)PCB板上各元器件分布分散，没有合理利用空间，电磁干扰强。
故，希望减少PCB尺寸，保证其安装可靠性，进而优化元器件的布局，从而满足使用要求，降低成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于筒状电机的PCB布局结构，舍弃常规的整圆形状，保证原有的稳定性和功能性，达到降低成本的目的。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于筒状电机的PCB布局结构，其包括壳体、转轴和PCB，壳体上设置有接线口，壳体的内部设置有环形的安装台阶，PCB固定于安装台阶上，且PCB上对应转轴开设有让位孔，PCB为弓形，PCB的弧边边缘分布有四个固定点位，分为三个电机引线点和一个定位固定点，三个电机引线点对应连接电机三相引线，通过三个电机引线点和定位固定点将PCB固定于安装台阶上，PCB上设置有功率模块，功率模块靠近电机引线点设置，且其至少二分之一的面积位于定位固定点与三个电机引线点围成的区域中。
其中，三个电机引线点分为U相位点、V相位点和W相位点，U相位点、V相位点、W相位点和定位固定点按逆时针方向排布，定位固定点与U相位点所在的直线经过让位孔。
其中，功率模块位于定位固定点与U相位点、V相位点、W相位点围成的区域中。
其中，功率模块的疏脚侧靠近电机引线点，密脚侧靠近让位孔。
其中，三个电机引线点和定位固定点采用焊盘形式与安装台阶焊接。
其中，PCB的直边为非工艺边。非工艺直边简化了生产工艺，且量产时方便做拼板，有效利用板料。
其中，PCB上靠近接线口设置有若干接线端子。
其中，让位孔与接线端子之间设置有电源芯片，功率模块位于电源芯片的左侧，电源芯片的右侧设置有主控芯片。布局比较对称，避免侧重。
其中，功率模块的靠近接线端子的一侧设置有滤波电容。滤波电容靠近功率模块放置，滤波效果好。
综上，本发明的有益效果为，与现有技术相比，所述用于筒状电机的PCB布局结构从减小PCB板面积的角度出发，将PCB板设计为弓形，对PCB的固定点位及上面的元器件进行了合理布局，在保证安装可靠性、元器件散热性、抗电磁干扰性等前提下，最大程度地减小PCB尺寸，提高集成度，从而达到降低成本的目的。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于筒状电机的PCB布局结构的布局示意图；
图2是本发明实施例提供的用于筒状电机的PCB布局结构针对的电机外壳的结构示意图。
图中：
1-电机外壳；11-壳体；12-转轴；13-安装台阶；14-接线口；2-PCB；21-让位孔；22-直边；23-弧边；24-电机引线点；25-定位固定点；3-功率模块；4-电源芯片；5-主控芯片；6-接线端子；7-滤波电容。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图1和2所示，本实施例提供一种用于筒状电机的PCB布局结构，主要针对的是筒状的电机外壳1，包括壳体11、转轴12和PCB2。
转轴12位于壳体11的中央，壳体11的内部设置有环形的安装台阶13，PCB2固定于安装台阶13上，转轴12穿过PCB2，PCB2上对应转轴12开设有让位孔21，壳体11上设置有接线口14。
此处，PCB2优选为弓形，即PCB2的直边22位于让位孔21的中心线以上，相对于劣弓形而言，PCB2由转轴12限位，定位更可靠，且必要的使用面积更大。特别地，直边22可以是非工艺边，现有的PCB针对筒状壳体11形状设计为整圆的，而量产做拼板时需要用方板做拼版，这样不仅造成板料极大浪费，还要对一圈圆边进行工艺处理，而本实施例中，上边设计做成直边22，不仅做拼板方便，充分利用板料，还无需对直边22进行工艺处理，减少了工序，降低了生产成本。
PCB2的弧边23边缘分布有四个固定点位，分为三个电机引线点24和一个定位固定点25，三个电机引线点24对应连接电机三相引线，通过三个电机引线点24和定位固定点25将PCB2固定于安装台阶13上。特别地，三个电机引线点24分为U相位点、V相位点和W相位点，U相位点、V相位点、W相位点和定位固定点25按逆时针方向排布，定位固定点25与U相位点所在的直线经过让位孔21的中心，这样可以保证让位孔21的两侧对称固定，稳定性更高。本实施例，将四个固定点位均匀散布开，U相位点、V相位点、W相位点和定位固定点25与让位孔21的中心连线依次间隔60°，以最大程度保证固定效果。三个电机引线点24和定位固定点25采用焊盘形式与安装台阶13焊接，特别是单面焊盘，方便PCB2拆卸。
此处需要说明的是，本实施例中壳体11的安装台阶13设计为环状，在保证固定可靠的前提下，希望用最少的固定点位进行可靠固定。由于PCB2上本来需要设置电机引线焊接点，考虑将三个引线焊接点与固定点位合为一体，即所述的三个电机引线点24，省去了原来的三个固定点位。而右侧的定位固定点25起主要固定和定位作用。
补充说明，根据上述四个固定点位的位置关系，可以确定直边22必定位于让位孔21中线以上，至于是否超过让位孔21顶部，则根据实际需要设计。本实施例以不超过让位孔21顶部示例，这样的好处在于方便PCB2拆卸，不必绕过转轴12。
PCB2上设置有功率模块3、电源芯片4、主控芯片5、接线端子6以及滤波电容7，以上元器件均设置于PCB2正面，即插件面一侧。功率模块3是核心部件，且需要保证散热效果，太外和太里都会造成影响，本实施例将功率模块3靠近电机引线点24设置，且其至少二分之一的面积位于定位固定点25与三个电机引线点24围成的区域中，图中所示，功率模块3主要位于定位固定点25与U相位点、V相位点围成的区域中，以最大程度保证PCB2整体稳定性。而功率模块3的疏脚侧靠近电机引线点24，密脚侧靠近让位孔21，这样可以减小走线距离，降低电磁干扰。
若干接线端子6设置于PCB2上靠近接线口14处，电源芯片4位于接线端子6的上方，功率模块3位于电源芯片4的左侧，主控芯片5位于电源芯片4的右侧，滤波电容7位于功率模块3的靠近接线端子6的一侧。如此设置各模块，使得布局比较对称，避免一侧聚集多一侧排布少而侧重，且具有良好的滤波效果，抗电磁干扰性好，对外干扰小。
由此可见，该PCB布局结构至少具有以下优点：
1)PCB面积减小，节省材料成本；
2)直边方便做拼板，且不需要工件处理，节省加工成本；
3)PCB固定点位少，减少加工操作；
4)PCB固定点位设计合理，固定可靠，拆卸方便；
5)PCB上各元器件布局紧凑、均匀，连接线位置选择合理；
6)散热效果、滤波效果、抗电磁干扰能力优秀。
综上，上述的用于筒状电机的PCB布局结构从减小PCB板面积的角度出发，将PCB板设计为弓形，对PCB的固定点位及上面的元器件进行了合理布局，在保证安装可靠性、元器件散热性、抗电磁干扰性等前提下，最大程度地减小PCB尺寸，提高集成度，从而达到降低成本的目的。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种用于筒状电机的PCB布局结构，包括壳体、转轴和PCB，所述壳体上设置有接线口，所述壳体的内部设置有环形的安装台阶，所述PCB固定于所述安装台阶上，且所述PCB上对应所述转轴开设有让位孔，
其特征在于，所述PCB为弓形，所述PCB的弧边边缘分布有四个固定点位，分为三个电机引线点和一个定位固定点，所述三个电机引线点对应连接电机三相引线，通过所述三个电机引线点和所述定位固定点将所述PCB固定于所述安装台阶上，所述PCB上设置有功率模块，所述功率模块靠近所述电机引线点设置，且其至少二分之一的面积位于所述定位固定点与三个电机引线点围成的区域中。
2.根据权利要求1所述的用于筒状电机的PCB布局结构，其特征在于：所述三个电机引线点分为U相位点、V相位点和W相位点，所述U相位点、V相位点、W相位点和定位固定点按逆时针方向排布，所述定位固定点与U相位点所在的直线经过所述让位孔。
3.根据权利要求2所述的用于筒状电机的PCB布局结构，其特征在于：所述功率模块位于所述定位固定点与U相位点、V相位点、W相位点围成的区域中。
4.根据权利要求2所述的用于筒状电机的PCB布局结构，其特征在于：所述功率模块的疏脚侧靠近所述电机引线点，密脚侧靠近所述让位孔。
5.根据权利要求1所述的用于筒状电机的PCB布局结构，其特征在于：所述三个电机引线点和所述定位固定点采用焊盘形式与所述安装台阶焊接。
6.根据权利要求1所述的用于筒状电机的PCB布局结构，其特征在于：所述PCB的直边为非工艺边。
7.根据权利要求1所述的用于筒状电机的PCB布局结构，其特征在于：所述PCB上靠近所述接线口设置有若干接线端子。
8.根据权利要求7所述的用于筒状电机的PCB布局结构，其特征在于：所述让位孔与所述接线端子之间设置有电源芯片，所述功率模块位于所述电源芯片的左侧，所述电源芯片的右侧设置有主控芯片。
9.根据权利要求8所述的用于筒状电机的PCB布局结构，其特征在于：所述功率模块的靠近所述接线端子的一侧设置有滤波电容。
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