CN111048292A - 一种电源模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电源模块，包括一对磁芯，两者之间具有磁芯中柱；线圈组，套设在磁芯中柱上，具有多个引脚；PCB板，套设在线圈组上，设有多个贴片台；接线基座，设置在PCB板上方，具有多个对应绑扎所述引脚的接线座，多个接线座与多个贴片台一一对应；其中，多个所述引脚与多个所述贴片台一一对应焊接。本电源模块可以实现全自动焊接、快速组装，取消了传统的通过点焊将线圈上的各个引脚分别焊接在PCB板上的方式，避免了线圈引脚因在点焊时出现如漆包线熔断、断线等质量问题，同时，简化了生产装配工艺的要求，大幅度提高了电源模块的产能。整个电源模块结构紧凑，提高了模块内部电子器件的可靠性，满足了市场上对电源模块小型化、轻薄化的设计需求。

Description

一种电源模块
技术领域
本发明涉及电源模块技术领域，尤其涉及一种电源模块。
背景技术
电源模块是可以直接贴装在印刷PCB板上的电源供应器，其特点是可为专用集成电路、数字信号处理器、微处理器、存储器、现场可编程门阵列及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说，这类模块称为负载点电源供应系统或使用点电源供应系统。由于模块式结构的优点甚多，因此电源模块广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。
现代电子系统要求电子器件或组件更小、更轻、更薄、集成度更高。电源模块是电子系统的心脏部件，更需要进行小型化、高可靠性的设计。由于目前电源模块的小型化设计，其关键在于变压器的结构设计，所以变压器的小型化设计受到极大重视。
现有技术中的在电源模块上使用的变压器通常都是由线匝与磁环磁芯组成的，且线匝均为漆包线，这种变压器在生产加工时需要将漆包线一圈一圈绕制在磁芯上构成变压器的绕组，操作繁琐且费时，不利于生产和装配；同时，变压器还需要与电源模块上的PCB板电气连接，这就需要变压器通过其上线圈的各个引脚焊接至PCB板上，而这种变压器的线圈引脚只能以点焊的方式焊接至PCB板上，由于变压器具有线圈引脚，焊接时一次仅能焊接一个引脚，效率低下，且引脚处的漆包线易熔断，导致电源模块的产能降低，在大批量生产中影响产品的成品率，难以保证电源模块的质量；此外，上述这种电源模块由于变压器的结构限制，导致变压器和PCB板为空间位置上相对分散，不利于电源模块的小型化、轻薄化设计。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电源模块，其结构巧妙且紧凑，取消了传统的通过点焊的方式将线圈引脚焊接在PCB板上实现变压器与PCB板的电气连接，避免了线圈引脚因在点焊时出现如漆包线熔断等问题，装配和加工更简易，保证了电源模块的生产加工质量的同时，提高了电源模块的生产加工效率。
根据本发明实施例的一种电源模块，包括：一对磁芯，两者之间具有磁芯中柱；线圈组，套设在所述磁芯中柱上，具有多个引脚；PCB板，套设在所述线圈组上，设有多个贴片台；接线基座，设置在所述PCB板上方，具有多个对应绑扎所述引脚的接线座，多个所述接线座与多个所述贴片台一一对应；其中，多个所述引脚与多个所述贴片台一一对应焊接。
至少具有如下有益效果：
本电源模块采用将线圈组和一对磁芯组合构成变压器的方式，同时，通过增设一个接线基座，在生产加工时可先将线圈组上的各个引脚对应绑扎在接线基座上的各个接线座上，然后再将已绑扎好引脚的接线座浸锡，再将各个接线座对应贴装在PCB板上的贴片台上，最后通过回流焊接的方式将引脚焊接在PCB板上实现变压器与PCB板的电气连接，很大程度的简化了加工和装配步骤，取消了传统的通过点焊的方式将线圈上的各个引脚分别焊接在PCB板上，避免了线圈引脚因在点焊时出现如漆包线熔断、断线等质量问题，提高了变压器与PCB板的连接质量，在保证了整个电源模块生产加工质量的同时，还提高了电源模块的生产加工效率，此外，整个电源模块还具有更小型、更轻薄的特点。
根据本发明的一些实施例，所述线圈组包括多个相互嵌套的空心线圈，所述空心线圈的引脚与接线座绑扎连接。
根据本发明的一些实施例，一对所述磁芯，分为上磁芯和下磁芯，所述上磁芯和所述下磁芯闭合成环形，所述磁芯中柱的两端分别连接上磁芯和下磁芯，所述线圈组套设在磁芯中柱的中段。
根据本发明的一些实施例，所述接线基座套设在线圈组上且位于上磁芯和PCB板之间，所述接线基座的内壁与线圈组的外侧贴合。
根据本发明的一些实施例，所述上磁芯的两端和所述下磁芯的两端均具有插脚，所述PCB板设有用于插脚插入或抽出的插孔。
根据本发明的一些实施例，还包括绝缘外壳，所述上磁芯和所述下磁芯放置于绝缘外壳内。
根据本发明的一些实施例，所述PCB板上设有多个插针。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例结构示意图；
图2是本发明实施例结构分解图；
图3是本发明实施例中隐藏绝缘外壳后的示意图；
图4是图3在A处的放大图；
图5是本发明实施例中上磁芯、下磁芯及线圈组配合的结构示意图；
图6是本发明实施例的俯视图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1至图6，本发明公开了一种电源模块，包括一对磁芯10、线圈组20、PCB板40和接线基座30，其中，一对磁芯10之间具有磁芯中柱13，线圈组20套设在磁芯中柱13上，线圈组20具有多个引脚，PCB板40套设在线圈组20上，PCB板40设有多个贴片台41，接线基座30设置在PCB板40上方，接线基座30具有多个对应绑扎线圈组20的引脚的接线座31，多个接线座31与多个贴片台41一一对应；其中，线圈组20上的多个引脚与PCB板40上的多个贴片台41一一对应焊接。
本电源模块采用将线圈组20和一对磁芯10组合构成变压器的方式，同时，通过增设一个接线基座30，在生产加工时工作人员可先将线圈组20上的各个引脚对应绑扎在接线基座30上的各个接线座31上，然后再将已绑扎好引脚的接线座31浸锡，再将各个接线座31对应贴装在PCB板40上的贴片台41上，最后通过回流焊接的方式将引脚焊接在PCB板40上实现变压器与PCB板40的电气连接，很大程度的简化了加工和装配步骤，取消了传统的通过点焊将线圈上的各个引脚分别焊接在PCB板40上的方式，避免了线圈引脚因在点焊时出现如漆包线熔断、断线等质量问题，提高了变压器与PCB板40的连接质量，在保证了整个电源模块生产加工质量的同时，还提高了电源模块的生产加工效率，此外，整个电源模块还具有更小型、更轻薄的特点。
在本发明的一些实施例，参见图2和图5，一对磁芯10分为上磁芯11和下磁芯12。在一个实施例中，参见图5，上磁芯11和下磁芯12为形状相同的E型磁芯，在构成此电源模块的变压器时，两个E型磁芯堆置在同一竖直面上并闭合成环形，两个E型磁芯相对二者的重合平面成镜像对称，可以理解的是，此对E型磁芯的中间柱形成磁芯中柱13，磁芯中柱13的两端分别连接上磁芯11和下磁芯12，线圈组20套设在磁芯中柱13的中段；在另一个实施例中，上磁芯11为E型磁芯，下磁芯12为用于闭合E型磁芯的I型磁芯，上磁芯11和下磁芯12闭合成环形，在此处，E型磁芯的中间柱即为磁芯中柱13。此外，线圈组20套设在磁芯中柱13的中段。可以理解的是，与传统的使用线匝和磁环磁芯组成变压器的方式不同的是，本电源模块中的变压器是由上磁芯11、下磁芯12和线圈组20组装而成的，在生产加工时省去了人工将线匝绕制在磁环上的这一步骤，直接使用已绕制好的线圈组20，将线圈组20套设在磁芯中柱13上成为变压器的绕组，装配较传统的方式更简易方便，提高了整个电源模块的加工及装配效率。需要理解的是，在本发明中，线圈组20包括多个相互嵌套的空心线圈。
参见图2和图3，接线基座30套设在线圈组20上且位于上磁芯11和PCB板40之间，接线基座30的内壁与线圈组20的外侧贴合。可以理解的是，整个电源模块上的各个部件装配紧凑性强，变压器和PCB板40较传统的电源模块的设计在空间上更为集中，更显小型及轻薄，实现了电源模块的小型化设计。
此外，需要理解的是，在本实施例中，为了方便线圈组20与接线基座30的配合安装，避免线圈组20套设在磁芯中柱13后沿磁芯中柱13向下滑落，线圈组20的外周壁和内周壁均具有粘性，使得线圈组20能够粘至并贴合在接线基座30的内壁上，保证线圈组20装配的稳定性。
此外，参见图2和图5，在本发明中，线圈组20包括多个相互嵌套的空心线圈，空心线圈的引脚与接线座31绑扎连接。在本实施例中，线圈组20包括两个相互嵌套的空心线圈，分别为内线圈21和外线圈22，应该理解的是，在本实施例中，内线圈21和外线圈22分别构成电源模块内变压器的原边和副边，内线圈21和外线圈22均由机器绕制而成，内线圈21和外线圈22均具有三个引脚，需要连接在PCB板上，需要理解的是，线圈的引脚为细小的导线，从线圈的始端或末端引出。
进一步参见图2、图4和图6，需要理解的是，本实施例的电源模块在装配过程中将线圈组20上的引脚与PCB板40连接从而实现变压器与PCB板40的电气相连时，需要先将内线圈21的各个引脚对应绑扎在接线基座30一侧的各个接线座31上、将外线圈22上的各个引脚对应绑扎在接线基座30另一侧的各个接线座31上，再给绑扎好引脚的各个接线座31浸锡，在接线基座30上的各个接线座31的下表面与PCB板40上的各个贴片台41上表面上下对位后，将接线基座30的贴装在PCB板40上，通过回流焊接的方式将各个引脚焊接至PCB板40上，从而完成变压器与PCB板40的电气连接。可以理解的是，本装配方式不需要再人工将线圈组20的各个引脚通过点焊的方式焊接在PCB板40的对应位置上，省去了繁琐的多次点焊动作，避免了线圈引脚因在点焊时出现如漆包线熔断、断线等质量问题，通过增设接线基座30，可直接采用回流焊接的方式将线圈组20的各个引脚一次性焊至在PCB板40上，不仅提高了变压器与PCB板40的连接质量，还保证了整个电源模块生产加工质量，同时，还提高了电源模块的生产加工效率，使得此类电源模块的产能得到大幅度提升。
同时，为了方便本电源模块与电路、电路上的接线端子或电路上的元器件连通，PCB板40上设有多个插针43。参见图1和图2，在本实施例中，插针43设置在PCB板40的一端上，插针43通过贴装的方式设置在PCB板40上，用于本电源模块与电路连通。
此外，再次参照图2，为了方便PCB板40和上磁芯11、下磁芯12的装配，上磁芯11的两端和下磁芯12的两端均具有插脚14，PCB板40设有用于插脚14插入或抽出的插孔42。需要理解的是，本电源模块在装配时，线圈组20的引脚与PCB板40电气连接完毕后，将上磁芯11的插脚14穿过插孔42与下磁芯12的插脚14对位贴合，从而使得上磁芯11和下磁芯12闭合成环形，完成构成电源模块的各个主要部件的装配。
另外，参见图1和图2，本发明的电源模块还包括绝缘外壳50，上磁芯11和下磁芯12放置于绝缘外壳50内。在本实施例中，绝缘外壳50呈方形状，且一端具有开口，当上磁芯11、下磁芯12、线圈组20、PCB板40及接线基座30组装完毕后，即上磁芯11和下磁芯12闭合成环状后，上磁芯11、下磁芯12、线圈组20、PCB板40及接线基座30共同组装成为电源模块的主体骨架，将本主体骨架放置在绝缘外壳50内，从而完成整个电源模块的装配。需要理解的是，PCB板40上的插针43外置在绝缘外壳50外，方便与电路连通。显然，绝缘外壳50在电源模块实际使用中起到了绝缘的作用，当然，绝缘外壳50还具有良好的导热性，增强模块的散热效果，保护了电源模块内的各个部件的结构稳定性。
显然，本电源模块可以实现全自动焊接、快速组装，简化了对电源模块生产装配工艺的要求，大幅度提高了电源模块的产能，整个电源模块结构紧凑，提高了模块内部电子器件的可靠性，满足了市场上对电源模块小型化、轻薄化的设计需求。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种电源模块，其特征在于：包括
一对磁芯(10)，两者之间具有磁芯中柱(13)；
线圈组(20)，套设在所述磁芯中柱(13)上，具有多个引脚；
PCB板(40)，套设在所述线圈组(20)上，设有多个贴片台(41)；
接线基座(30)，设置在所述PCB板(40)上方，具有多个对应绑扎所述引脚的接线座(31)，多个所述接线座(31)与多个所述贴片台(41)一一对应；
其中，多个所述引脚与多个所述贴片台(41)一一对应焊接。
2.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于：所述线圈组(20)包括多个相互嵌套的空心线圈，所述空心线圈的引脚与接线座(31)绑扎连接。
3.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于：一对所述磁芯(10)，分为上磁芯(11)和下磁芯(12)，所述上磁芯(11)和所述下磁芯(12)闭合成环形，所述磁芯中柱(13)的两端分别连接上磁芯(11)和下磁芯(12)，所述线圈组(20)套设在磁芯中柱(13)的中段。
4.根据权利要求3所述的一种电源模块，其特征在于：所述接线基座(30)套设在线圈组(20)上且位于上磁芯(11)和PCB板(40)之间，所述接线基座(30)的内壁与线圈组(20)的外侧贴合。
5.根据权利要求3所述的一种电源模块，其特征在于：所述上磁芯(11)的两端和所述下磁芯(12)的两端均具有插脚(14)，所述PCB板(40)设有用于插脚(14)插入或抽出的插孔(42)。
6.根据权利要求3所述的一种电源模块，其特征在于：还包括绝缘外壳(50)，所述上磁芯(11)和所述下磁芯(12)放置于绝缘外壳(50)内。
7.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于：所述PCB板(40)上设有多个插针(43)。
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