CN109661099B - 一种可回收外溢电力的pcb结构 - Google Patents
一种可回收外溢电力的pcb结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109661099B CN109661099B CN201811569367.XA CN201811569367A CN109661099B CN 109661099 B CN109661099 B CN 109661099B CN 201811569367 A CN201811569367 A CN 201811569367A CN 109661099 B CN109661099 B CN 109661099B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- overflow
- circuit layer
- electric energy
- power recovery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 62
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 52
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 30
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- LAXBNTIAOJWAOP-UHFFFAOYSA-N 2-chlorobiphenyl Chemical compound ClC1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 LAXBNTIAOJWAOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710149812 Pyruvate carboxylase 1 Proteins 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005288 electromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0296—Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
-
- H02J5/005—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本发明公开一种可回收外溢电力的PCB结构，包括PCB板(1)，该PCB板(1)上印刷有N层重叠的电路层，其中，最外层的电路层L1上设置有电源接口VBAT+、电能转换机构(4)，电路层L2、L3、…、LN中至少有一电路层Li上设置有外溢电力回收机构(2)，i＝2、3、…、N，所述外溢电力回收机构(2)的外溢电力接收端印刷在该层电路层Li上，并吸收该层电路层Li上的电力传导通道(3)外溢的电能。有益效果：将外溢的电力回收起来，并转化为PCB电路可用的电能，形成回收反哺循环，有效节省能源，还能降低外溢的电磁干扰。
Description
技术领域
本发明涉及印刷电路板结构技术领域，具体的说，涉及一种可回收外溢电力的PCB结构。
背景技术
随着科学技术的发展，终端的功能越来越多，性能越来越强大，处理器的主频越来越高，工作频率的提高一方面会造成随之带来的功耗越来越大，另一方面，印刷电路板(PCB)在工作时，高频电流会产生一定电磁外溢，尤其在PCB不同电路层之间的电力传输通道，电能在传输过程中有一部分转化成磁散发出去了，浪费能源的同时还对其他电子器件产生了干扰。
现有技术的缺点：高频处理器能耗高，电能在传输过程中电磁转换为磁场外溢，浪费了电能，还对电子器件形成电磁干扰。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提出了一种可回收外溢电力的PCB结构，将外溢的电力回收起来，并转化为PCB电路可用的电能，形成回收反哺循环，有效节省能源，还能降低外溢的电磁干扰。
为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：
一种可回收外溢电力的PCB结构，包括PCB板，该PCB板上印刷有N层重叠的电路层，其中，最外层的电路层L1上设置有电源接口VBAT+，其余电路层L2、L3、…、LN均经电力传导通道与所述电源接口VBAT+连接，所有电路层均由所述电源接口VBAT+外接的电源供电，所述电路层L2、L3、…、LN中至少有一电路层Li上设置有外溢电力回收机构，i＝2、3、…、N，所述外溢电力回收机构的外溢电力接收端印刷在该层电路层Li上，并吸收该层电路层Li上的电力传导通道外溢的电能；
所述电路层L1上还设置有电能转换机构，所述电能转换机构的转换输入正极连接所述外溢电力回收机构的电力回收输出正极，所述电能转换机构的转换输入负极连接所述外溢电力回收机构的电力回收输出负极，所述电能转换机构的转换输出正极连接电源正极，所述电能转换机构的转换输出负极连接电源负极。
由于各层电路层之间的电力传输是通过电力传导通道来传递，而电力传导通道是垂直于PCB板传输，电能在传输过程中不可避免地产生电磁效应，从而在电力传导通道周围形成磁场，而通过上述设计，外溢电力回收机构的外溢电力接收端将吸收电力传导通道周围的磁力，再通过磁电转换变为可用的电能，实现外溢能量的回收，且减小磁场对电子元件的干扰，充分利用了磁场；电能转换机构能将回收的不稳定电能升压、滤波处理为标准电压的电能。
进一步描述，所述电力传导通道为贯通上下电路层的导电过孔，所述外溢电力接收端为螺旋状的金属线圈，该螺旋状的金属线圈包围所述导电过孔；
所述螺旋状的金属线圈上设有二个线圈端头，其中一个为所述电力回收输出正极，另一个为所述电力回收输出负极；
每个所述线圈端头经回收过孔与所述电能转换机构连接。
通过上述设计，螺旋状的金属线圈能够直接把切割线圈的磁力转化为电力，在金属线圈中形成电流，再由二个线圈端头传递了电能转换机构中回收利用。
更进一步设计，所述螺旋状的金属线圈为阿基米德螺旋线状分布。
阿基米德螺旋线也叫等速螺线，是一个点匀速离开一个固定点的同时又以固定的角速度绕该固定点转动而产生的轨迹，上述设计能产生均匀的电流，更便于后续的电能转换机构处理。
更进一步设计，所述电路层L2、L3、…、LN均设置有外溢电力回收机构，每一所述外溢电力回收机构均设有所述螺旋状的金属线圈；
其中，l层电路层的螺旋状的金属线圈为顺时针分布，m层电路层的螺旋状的金属线圈为逆时针分布，0≤l≤N-1，0≤m≤N-1，且l+m＝N-1。
相同方向的线圈其电流方向是相同的，一部分外溢电力回收机构的螺旋状的金属线圈都是同一方向分布时，可以设置同一回收过孔串起每个电力回收输出正极，再由另一回收过孔串起每个电力回收输出负极，形成线圈的并联；
为了更好地转换磁场，顺逆分布的线圈混用能更快吸收磁力，比如：
一个顺时针分布的所述螺旋状的金属线圈与一个逆时针分布的所述螺旋状的金属线圈组成串联线圈组，所述串联线圈组设置有串联过孔，该串联过孔串接所述串联线圈组中电路层La的电力回收输出正极与电路层Lb的电力回收输出负极，a≠b；
所述电路层Lb的电力回收输出正极经一回收过孔连接所述电能转换机构的转换输入正极，所述电路层La的电力回收输出负极经另一回收过孔连接所述电能转换机构的转换输入负极。
顺时针的线圈与逆时针的线圈电流方向相反，而两者可以有一重叠的线圈端头，则将重叠的线圈端头通过串联过孔连接起来，就形成了串联的线圈，使电流更大更稳定。
更进一步设计，所述电能转换机构包括储能器、升压逆变模块、整流模块、滤波模块，其中，所述储能器的正负极分别连接所述外溢电力回收机构的电力回收输出正极、电力回收输出负极，所述储能器的存储电能依次经升压逆变模块、整流模块、滤波模块输送至电源。
储能器吸收回收过孔传回的电力，存储到一定值后由升压逆变模块转化为稳定的电压，再经整流模块、滤波模块加强电压可靠性。
所述储能器为蓄电电容。
本发明的有益效果：将外溢的电力回收起来，并转化为PCB电路可用的电能，形成回收反哺循环，有效节省能源，还能降低外溢的电磁干扰。
附图说明
图1是电路层L1的布局结构图；
图2是电路层L2的布局结构图；
图3是电路层L3的布局结构图；
图4是电路层L4的布局结构图；
图5是实施例的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种可回收外溢电力的PCB结构，包括PCB板1，该PCB板1上印刷有4层重叠的电路层，如图1-4所示，最外层的电路层L1上设置有电源接口VBAT+、电力传导通道3、电能转换机构4，所述电力传导通道3为贯通上下电路层的导电过孔，电路层L2、L3、L4均经电力传导通道3与电源接口VBAT+连接，所有电路层均由电源接口VBAT+外接的电源供电；
所述电路层L2、L3、L4上均设置有外溢电力回收机构2，所述外溢电力回收机构2的外溢电力接收端印刷在该层电路层Li上，所述外溢电力接收端为螺旋状的金属线圈2a，该螺旋状的金属线圈2a包围所述导电过孔；
所述螺旋状的金属线圈2a上设有二个线圈端头，其中一个为电力回收输出正极，另一个为电力回收输出负极；
每个所述线圈端头经回收过孔2b与所述电能转换机构4连接，电能转换机构4的转换输入正极连接电力回收输出正极，电能转换机构4的转换输入负极连接电力回收输出负极，电能转换机构4的转换输出正极连接电源正极，电能转换机构4的转换输出负极连接电源负极。
本实施例优选所述螺旋状的金属线圈2a为阿基米德螺旋线状分布。
其中，电路层L3的螺旋状的金属线圈2a为顺时针分布，电路层L2、L4的螺旋状的金属线圈2a为逆时针分布；
电路层L2的螺旋状的金属线圈2a与电路层L3的螺旋状的金属线圈2a组成串联线圈组，电路层L2、L3上对应设置有串联过孔2c，该串联过孔2c串接电路层L2的电力回收输出正极与电路层L3的电力回收输出负极；
则电路层L3的电力回收输出正极经一回收过孔2b连接电能转换机构4的转换输入正极，电路层L2的电力回收输出负极经另一回收过孔2b连接电能转换机构4的转换输入负极，本实施例中电路层L2的电力回收输出负极与电路层L4的电力回收输出负极共用一个回收过孔2b。
如图5所示，所述电能转换机构4包括储能器、升压逆变模块、整流模块、滤波模块，其中，所述储能器的正负极分别连接所述外溢电力回收机构2的电力回收输出正极、电力回收输出负极，所述储能器的存储电能依次经升压逆变模块、整流模块、滤波模块输送至电源。
其中，升压逆变模块、整流模块、滤波模块均有现有成熟技术，只需最终输出5V或12V电压即可。
本实施例中所述储能器优选为蓄电电容。
Claims (7)
1.一种可回收外溢电力的PCB结构，包括PCB板(1)，该PCB板(1)上印刷有N层重叠的电路层，其中，最外层的电路层L1上设置有电源接口VBAT+，其余电路层L2、L3、…、LN均经电力传导通道(3)与所述电源接口VBAT+连接，所有电路层均由所述电源接口VBAT+外接的电源供电，特征在于：所述电路层L2、L3、…、LN中至少有一电路层Li上设置有外溢电力回收机构(2)，i＝2、3、…、N，所述外溢电力回收机构(2)的外溢电力接收端印刷在该层电路层Li上，并吸收该层电路层Li上的电力传导通道(3)外溢的电能；
所述电力传导通道(3)为贯通上下电路层的导电过孔，所述外溢电力接收端为螺旋状的金属线圈(2a)，该螺旋状的金属线圈(2a)穿过导电过孔周围的磁场区域；
所述电路层L1上还设置有电能转换机构(4)，所述电能转换机构(4)的转换输入正极连接所述外溢电力回收机构(2)的电力回收输出正极，所述电能转换机构(4)的转换输入负极连接所述外溢电力回收机构(2)的电力回收输出负极，所述电能转换机构(4)的转换输出正极连接电源正极，所述电能转换机构(4)的转换输出负极连接电源负极。
2.根据权利要求1所述一种可回收外溢电力的PCB结构，其特征在于：所述电力传导通道(3)为贯通上下电路层的导电过孔，所述外溢电力接收端为螺旋状的金属线圈(2a)，该螺旋状的金属线圈(2a)包围所述导电过孔；
所述螺旋状的金属线圈(2a)上设有二个线圈端头，其中一个为所述电力回收输出正极，另一个为所述电力回收输出负极；
每个所述线圈端头经回收过孔(2b)与所述电能转换机构(4)连接。
3.根据权利要求2所述一种可回收外溢电力的PCB结构，其特征在于：所述螺旋状的金属线圈(2a)为阿基米德螺旋线状分布。
4.根据权利要求2所述一种可回收外溢电力的PCB结构，其特征在于：所述电路层L2、L3、…、LN均设置有外溢电力回收机构(2)，每一所述外溢电力回收机构(2)均设有所述螺旋状的金属线圈(2a)；
其中，l层电路层的螺旋状的金属线圈(2a)为顺时针分布，m层电路层的螺旋状的金属线圈(2a)为逆时针分布，0≤l≤N-1，0≤m≤N-1，且l+m＝N-1。
5.根据权利要求4所述一种可回收外溢电力的PCB结构，其特征在于：一个顺时针分布的所述螺旋状的金属线圈(2a)与一个逆时针分布的所述螺旋状的金属线圈(2a)组成串联线圈组，所述串联线圈组设置有串联过孔(2c)，该串联过孔(2c)串接所述串联线圈组中电路层La的电力回收输出正极与电路层Lb的电力回收输出负极，a≠b；
所述电路层Lb的电力回收输出正极经一回收过孔(2b)连接所述电能转换机构(4)的转换输入正极，所述电路层La的电力回收输出负极经另一回收过孔(2b)连接所述电能转换机构(4)的转换输入负极。
6.根据权利要求1所述一种可回收外溢电力的PCB结构，其特征在于：所述电能转换机构(4)包括储能器、升压逆变模块、整流模块、滤波模块，其中，所述储能器的正负极分别连接所述外溢电力回收机构(2)的电力回收输出正极、电力回收输出负极，所述储能器的存储电能依次经升压逆变模块、整流模块、滤波模块输送至电源。
7.根据权利要求6所述一种可回收外溢电力的PCB结构，其特征在于：所述储能器为蓄电电容。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811569367.XA CN109661099B (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 一种可回收外溢电力的pcb结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811569367.XA CN109661099B (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 一种可回收外溢电力的pcb结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109661099A CN109661099A (zh) | 2019-04-19 |
| CN109661099B true CN109661099B (zh) | 2021-04-16 |
Family
ID=66115991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811569367.XA Active CN109661099B (zh) | 2018-12-21 | 2018-12-21 | 一种可回收外溢电力的pcb结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109661099B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103023160A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-03 | 哈尔滨工业大学 | 用于印刷电路板的无线供电系统 |
| CN203368934U (zh) * | 2013-07-12 | 2013-12-25 | Tcl通力电子（惠州）有限公司 | Pcb走线电感和dc-dc电路 |
| CN108133808A (zh) * | 2013-05-13 | 2018-06-08 | 日东电工株式会社 | 线圈印刷电路板、受电模块、电池单元及受电通信模块 |
| CN108988448A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-11 | 郑州天舜电子技术有限公司 | 一种电子产品用便携式无线充电装置 |
-
2018
- 2018-12-21 CN CN201811569367.XA patent/CN109661099B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103023160A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-03 | 哈尔滨工业大学 | 用于印刷电路板的无线供电系统 |
| CN108133808A (zh) * | 2013-05-13 | 2018-06-08 | 日东电工株式会社 | 线圈印刷电路板、受电模块、电池单元及受电通信模块 |
| CN203368934U (zh) * | 2013-07-12 | 2013-12-25 | Tcl通力电子（惠州）有限公司 | Pcb走线电感和dc-dc电路 |
| CN108988448A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-12-11 | 郑州天舜电子技术有限公司 | 一种电子产品用便携式无线充电装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109661099A (zh) | 2019-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2709236B1 (en) | Uninterrupted power supply circuit and control method therefor | |
| CN109661099B (zh) | 一种可回收外溢电力的pcb结构 | |
| CN202353433U (zh) | 整合式磁性组件 | |
| CN105978322B (zh) | 一种开关电容型高增益准z源dc-dc变换器 | |
| CN111092548B (zh) | 一种带有电感电容开关网络的高增益Cuk直流变换器 | |
| CN108616219A (zh) | 四象限功率模块 | |
| CN203722473U (zh) | 一种嵌入式单开关Buck-Boost变换器 | |
| CN206698115U (zh) | 一种双管z源直流电压变换器 | |
| CN111525795B (zh) | 一种元件复用型高增益dc-dc变换器 | |
| CN204334097U (zh) | 微型人体运动发电器 | |
| CN102710126A (zh) | 一种高增益型升压直流转换器 | |
| CN203312924U (zh) | 一种具有柔性线路板的无线充电器接收端 | |
| CN219477843U (zh) | 应用于汽车电子控制器的线性稳压电源电路 | |
| CN217216355U (zh) | 开关电源电路以及电子设备 | |
| CN105138100B (zh) | 一种多相大电流供电模块 | |
| CN209982827U (zh) | 一种双层电源电路 | |
| CN203504865U (zh) | 一种串联式电子整流器 | |
| CN216451289U (zh) | 一种高可靠低纹波电流的燃料电池mppt变换器 | |
| CN220041611U (zh) | 一种直流支撑电容器 | |
| CN211790800U (zh) | 一种电源充电器的子电路板垂直设置结构 | |
| CN216794835U (zh) | 一种小型化经济型功率单元模块 | |
| CN203838649U (zh) | 一种笔记本或者一体机的内置电源 | |
| CN201854199U (zh) | 电源能量回馈缓冲电路 | |
| CN103762841A (zh) | 一种嵌入式单开关Buck-Boost变换器 | |
| CN213410768U (zh) | 一种电子束焊机的电源系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No. 16, cuixing Road, Hui Xing street, Yubei District, Chongqing Patentee after: Chongqing Lanan Technology Co.,Ltd. Address before: No. 16, cuixing Road, Hui Xing street, Yubei District, Chongqing Patentee before: CHONGQING BLUEBANK COMMUNICATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |