CN1925729A - 小型电源模块及其组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小型电源模块及其组装方法，该装置包括多个电源部件、固定装置、叠置的PCB板例如玻璃纤维基板和底板。固定装置将电源部件中的开关管等发热元件或需经常维护元件可拆卸地安装在底板上。因此，本发明可以避免在维护或更换这些零件时造成PCB板上零件的二次损坏，并且可大大提高散热效果。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种电源模块及其组装方法，特别是涉及一种小型的电源模块及其组装方法。
【背景技术】
小型化电源模块被广泛地应用于工业生产和生活领域。许多电子产品都需要低压直流电源，而小型的变压器正好满足了这一点。生活中常见的电子产品，比如电视机都安装了小型化电源模块。而开关型稳压电源是小型化电源模块之中的一种，以其功耗小、效率高、体积小，重量轻而受到广泛应用。下面简述其发展历史。
1955年美国的科学家罗那(G.H.Royer)首先研制成功了利用磁芯的饱和来进行自激振荡的晶体管直流变换器。此后，利用这一技术的各种形式的直流变换器不断地被研制和涌现出来。由于晶体管直流变换器中的功率晶体管工作在开关状态，所以由此而制成的稳压电源输出的组数多、极性可变、效率高、体积小、重量轻，因而当时被广泛地应用于航天及军事电子设备。
图1是2004年8月18日公开的中国专利申请第02813149.5号所揭露的开关型电源组件200的部分截面图。该电源组件200包括具有金属层14、15的陶瓷基板12，几个半导体器件13通过无铅焊料16装接在陶瓷基板12上。而为了散热，整个电源组件200装设一个热辐射板17上。该现有技术电源组件200的提出是为了避免由于高热负荷的变化在陶瓷基板12上造成裂痕。但在使用过程中对损坏的半导体器件13进行检查或更换时，必须在220℃高温下花费长时间拆开焊锡等焊料，会造成陶瓷基板12上其他零件的二次损坏，维护困难；因为使用稀有金属来作焊料，费用高；陶瓷基板12易碎，陶瓷热阻大，半导体器件13特别是开关管装在陶瓷基板12不利于散热，成品率极低，维护困难。
【发明内容】，
为了克服现有技术小型电源模块易于造成板上零件二次损坏的技术问题，本发明提供一种在安装、维护或更换电源部件也不会造成板上零件二次损坏的小型电源模块。
为了克服现有技术小型电源模块在安装、维护或更换电源部件容易造成板上零件二次损坏的技术问题，本发明提供一种不易造成板上零件二次损坏的小型电源模块的组装方法。
本发明解决上述第一技术问题所采用的技术方案是：提供一种小型电源模块，包括多个电源部件、固定装置、叠置的PCB板例如陶瓷基板或纤维板，和底板，所述固定装置将至少一个电源部件可拆卸地安装在底板上。
本发明解决上述第二技术问题所采用的技术方案是：提供一种小型电源模块的组装方法，采用多个电源部件、叠置的PCB板例如陶瓷基板或纤维板，和底板，包括步骤：A、将至少一电源部件安放在底板上；B、采用一固定装置将该至少一个电源部件可拆卸地安装在底板上。
相对于现有技术，本发明小型电源模块的有益效果是：由于本发明把电源部件用固定装置可拆卸地安装在底板而不是PCB板例如陶瓷基板上，因此可以避免在维护或更换功率器件时，对PCB板例如陶瓷基板上的其他零件造成二次损坏。并且去掉了PCB板例如陶瓷基板的热阻，功率器件直接紧压在底版上，可大大提高散热效果。
相对于现有技术，本发明小型电源模块的组装方法的有益效果是：由于本发明在安装、维护或更换电源部件时是将这些电源部件用固定装置可拆卸地安装在底板而不是PCB板例如陶瓷基板上，因此可以避免在维护或更换功率器件时，对PCB板例如陶瓷基板上的其他零件造成二次损坏。并且去掉了PCB板例如陶瓷基板的热阻，功率器件直接紧压在底版上，可大大提高散热效果。
【附图说明】
图1是现有技术一种小型电源模块的局部截面图；
图2是本发明小型电源模块的立体组装图；
图3是本发明小型电源模块的立体爆炸图；
图4是本发明小型电源模块的组装示意图。
【具体实施方式】
本发明小型电源模块的基本原理是：将现有技术小型电源模块中本来全部安装在PCB板例如陶瓷基板或纤维板上的一些电源部件，比如开关管或变换器等，安装在PCB板底下的散热基板上，并且以可拆卸的方式安装；由于这些功率器件损坏率高，因此在维护或更换功率器件时，可以避免对PCB板例如陶瓷基板或纤维板上的其他零件造成二次损坏，并增强散热效果，提高可靠性。
下面结合附图和实施方式，并以开关型稳压电源为例对本发明进一步说明。
参见图2，本发明小型电源模块300包括上下叠置的矩形PCB板10和底板20。所述底板20是镀锡铜的金属底板20，底板20四周具有与底板绝缘竖立的柱体端子21。PCB板10四周对应点具有通孔11，柱体端子21插入通孔11并加以焊接以固定PCB板10和底板20。
PCB板10特定位置开有多个窗口，这些窗口的形状对应特定的电源部件32形状，以安装这些电源部件32。PCB板10的一侧具备一个缺口，两个开关管31则位于该缺口内。开关管31和底板20之间设有导热绝缘片50，本实施方式中是矽胶片。开关管31采用一个固定装置40固定在底板20上，本实施方式中该固定装置40是一个压板41和螺丝，螺丝包括螺帽42和螺柱43。螺丝穿过压板41上的通孔，螺帽42则旋在螺柱43一端，进而螺接在底板20上。通过旋转螺帽42，可以把压板41连同其下面的开关管31压紧在所述底板20上。同理，反方向旋转螺帽42，则可以拆卸出开关管31。
所述PCB板10的缺口边缘具有半圆形焊点12，开关管31输出端的电极则焊接在该焊点12上。
本发明小型电源模块300的组装方法，包括步骤：
A、将至少一电源部件安放在底板20上；
B、采用一固定装置40将该至少一个电源部件可拆卸地安装在底板20上。所述固定装置40包括一个压板41和螺丝，先将压板41放在该至少一电源部件上，再用螺丝穿过压板41将压板41螺接在底板20上。所述固定装置40可以是固紧螺丝、夹紧机构或卡扣。
C、连接该至少一个电源部件的电极到所述PCB板10。
实用中，组装本发明小型电源模块300时，采用如下步骤进行，一起参阅图3和图4：
一.将各个电源部件32(不包括开关管31)安装在PCB板例如陶瓷基板10预定位置上；
二.将PCB板10对好底板20，底板20上的柱体端子21插入PCB板10四周的通孔，固定PCB板10和底板20；
三.将两个开关管31安放在底板20对应PCB板10缺口处，此时该位置的导热绝缘片50已经铺设好；
四.采用固定装置40把开关管31固定在底板20上，具体是先固定好螺柱43在底板20上，将压板41和螺帽42放在开关管31上，螺帽42和压板41上的通孔对着螺柱43，旋转螺帽42直至压板41将开关管31压紧在底板20上；
五.焊接该开关管31的电极到所述PCB板10的半圆形焊点12上。
综上，本发明将现有技术小型电源模块中本来安装在PCB板10上发热量较大的开关管31安装在陶瓷或纤维PCB板底下的散热金属底板上，并且是以可拆卸的方式安装，避免现有技术更换焊接安装的开关管31时对PCB板10的破坏，并且易于安装；发热量大的开关管31如果通过现有技术的方式安装在PCB板10上，则由于PCB板10的热阻大很难散热，通过本发明将开关管31直接安装在金属底板20上的方式，则可以将开关管31发出的热量迅速通过金属底板20疏散，散热效果大大提高。
本发明还可以采用拆卸式方法将其他需要经常维护或发热量大的元件直接安装在金属底板20上；所述的固定装置40还可以是夹紧机构或卡扣等机械固定装置40。
Claims (10)
1.一种小型电源模块，包括多个电源部件、叠置的PCB板和底板，其特征在于：包括固定装置，将至少一个电源部件可拆卸地安装在底板上。
2.根据权利要求1所述的小型电源模块，其特征在于：所述固定装置是固紧螺丝、夹紧机构或卡扣。
3.根据权利要求1所述的小型电源模块，其特征在于：所述固定装置包括一个压板和螺丝；螺丝穿过压板螺接在底板上；压板将该至少一个电源部件压紧在所述底板上。
4.根据权利要求3所述的小型电源模块，其特征在于：所述PCB板具备一个缺口，该至少一个电源部件位于该缺口内；所述缺口边缘具有焊点，该至少一个电源部件的电极焊接在该焊点上。
5.根据权利要求4所述的小型电源模块，其特征在于：所述至少一个电源部件是开关管；所述底板是金属底座；开关管和底板之间设有导热绝缘片。
6.根据权利要求5所述的小型电源模块，其特征在于：所述底板是四周具有与底板绝缘竖立的柱体端子；所述PCB板四周对应点具有通孔；柱体端子插入通孔并加焊接以固定PCB板和底板。
7.一种小型电源模块的组装方法，采用多个电源部件、叠置的PCB板和底板，包括步骤：
A、将至少一电源部件安放在底板上；
B、采用一固定装置将该至少一个电源部件可拆卸地安装在底板上。
8.根据权利要求7所述的小型电源模块的组装方法，其特征在于：还包括步骤C、连接该至少一个电源部件的电极到所述PCB板。
9.根据权利要求8所述的小型电源模块的组装方法，其特征在于：所述固定装置是固紧螺丝、夹紧机构或卡扣。
10.根据权利要求8所述的小型电源模块的组装方法，其特征在于：所述固定装置包括一个压板和螺丝，步骤B是先将压板放在该至少一电源部件上，再用螺丝穿过压板将压板螺接在底板上。
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