CN202889172U - 高功率密度的电源供应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种高功率密度的电源供应器，其包含有一主电路板、至少一直立插设于该主电路板上的子电路板、一电源供应电路及至少一散热片；其中该子电路板焊接有该电源供应电路的二次侧电路用的表面粘着型金氧半场效应电晶体，并于顶端形成有漏极接点，供该散热片焊接并固定于该子电路板顶端，帮助粘着型金氧半场效应电晶体散热；又由于散热片可导电，故可将电源供应电路变压器二次侧绕线接头直接焊接至该散热器，以与该子电路板上粘着型金氧半场效应电晶体的漏极电连接，不必以主电路板上的印刷线路与之电连接，可进一步提高主电路板上的布线空间。

Description

高功率密度的电源供应器

技术领域

本实用新型为一种电源供应器，具体涉及一种高功率密度的电源供应器。

背景技术

如图8所示，为一种现有的电源供应器的电路配线图，其中该电源供应器包含有：

一个一次侧电路70，连接至一交流电源，并将该交流电源予以降压后输出；

一个变压器71，其一次侧连接至该一次侧电路70，并于其二次侧输出一感应交流电源；及

一个二次侧电路72，连接至该变压器71的二次侧，将该二次侧所输出的感应交流电源转换为直流电源后输出；其中该二次侧电路所使用的主要元件为金氧半场效应电晶体73(MOSFET)，并一并搭配电感74、电容75等被动滤波元件使用，且同时连接有一ORing MOS电晶体76以作为输出。

如图9所示，上述现有的电源供应器在实际实现时，配合一电路板80上印刷线路81(trace-layout)，将该二次侧电路所使用到的各种电子元件(如金氧半场效应电晶体73)焊接于其上；其中该二次侧电路72的金氧半场效应电晶体73使用针脚状封装元件。由于上述金氧半场效应电晶体73作为功率电晶体使用，并在长时间使用过后温度会升高，故一般会在各金氧半场效应电晶体73的背板螺合一散热器82，用以帮助金氧半场效应电晶体73快速散热。

然而，由于针脚状金氧半场效应电晶体73体积较为大，故会占去较大的电路板80面积；特别是需要使用多颗金氧半场效应电晶体73的二次侧电路，在电路板80的空间配置更显不足。

因此，已有部分电源供应器厂商采用一子电路板，将二次侧电路的元件焊接于其上，并使用具有较小体积的表面粘着型金氧半场效应电晶体73，如图10及图11所示，该子电路板83直立地插设并焊接于该电路板80上。

由上述结构可知，由于上述子电路板83搭配表面粘着型金氧半场效应电晶体73’以直立的方式插设于该电路板上，故能有效缩减原本应供金氧半场效应电晶体焊接于电路板80面积，进而缩短电路板80二短边之间的距离，也即该电源供应器的长度得以缩减，再配合采用表面粘着型金氧半场效应电晶，更可减少二次侧电路有幅缩少电源供应器体积。

虽然上述采用直立子电路板能减缩既有电源供应器体积，但其所使用体积较小的表面粘着型金氧半场效应电晶体73与针脚状金氧半场效应电晶体73作用相同，长时间运作同样会产生高温，而由图11可知，表面粘着型的金氧半场效应电晶体73无法如针脚状金氧半场效应电晶体73螺合散热器辅助散热，而有散热差的技术问题；由此，有必要针对该情形进一步提出更好的解决方案。

实用新型内容

鉴于上述形成有二次侧电路的子电路板具有散热不佳的缺陷，所以本实用新型主要目的是提供一种高功率密度的电源供应器，其采用的子电路板兼具有散热及导电功效。

欲达上述目的所使用的主要技术手段是令所述高功率密度的电源供应器，其包含有：一主电路板，在其上形成有一主印刷线路，并供一电源供应电路的至少一变压器、一组一次侧电路的电子元件及至少一组二次侧电路的电感焊接于其上，并与所述主印刷线路电连接；至少一子电路板，分别直立插设并焊接于所述主电路板上，并于其一侧面形成有一子印刷线路，以与所述主电路板的主印刷线路电连接，并供所述二次侧电路的表面粘着型电子开关焊接于其上；又各子电路板顶端的一侧面形成有与其上表面粘着型电子开关漏极连接的电极接点；至少一散热片，横向焊接于对应子电路板的顶端侧面的电极接点，并与所述变压器二次侧绕线接头及电感绕线接头焊接。

优选的，各子电路板为单层板，并焊接单一散热片。

优选的，各子电路板为双层板，所述双层板在二相对表面分别形成有一子印刷线路，且其顶端二侧边分别焊接一散热片，其中此二散热片电绝缘隔离。

优选的，各表面粘着型电子开关的电绝缘表面平贴有一金属片，所述金属片固定于散热片上。

优选的，各散热片呈L形，其中一侧平贴焊接于其所对应子电路板的顶端一侧。

优选的，各散热片一侧形成有至少一凸片，且对应焊接所述散热片的子电路板顶端侧边形成有穿槽，供所述凸片插入固定。

优选的，包含有二变压器及二组二次侧电路，各组二次侧电路为倍流电路，并包含有至少二表面粘着型电子开关及二电感。

优选的，包含有二中间抽头变压器及二组二次侧电路，各组二次侧电路包含有至少二表面粘着型电子开关及二电感。

本实用新型于各子电路板上的顶端横向焊接有一散热片，并且该散热片连接至该子印刷线路，故其上的表面粘着型电子开关的热能会透过子印刷线路传递至该散热片上进而解决散热问题；再者，由于该散热片可导电，故该变压器二次侧绕线接头及电感绕线接头可一并焊接于散热器上，以与对应电子开关电连接，不必以主电路板上的主印刷线路与之电连接，进一步提高主电路板上的布线空间。

附图说明

图1是本实用新型电源供应电路采用倍流电路作为二次侧电路的电路图。

图2是本实用新型电源供应电路配合中央抽头变压器的二次侧电路的电路图。

图3是本实用新型电源供应器第一较佳实施例的立体图。

图4是图3的子电路板的立体图。

图5是图4的子电路板的侧视图。

图6是本实用新型电源供应器第二较佳实施例的立体图。

图7是图6的子电路板的一立体图。

图8是一种既有电源供应器的电路配线图。

图9是一种既有电源供应器的立体图。

图10是另一种既有采用表面粘着型金氧半场效应电晶体的电源供应器的立体图。

图11是图10的子电路板的立体图。

主要元件符号说明

10一次侧电路              20变压器

20’中间抽头变压器        30、30’二次侧电路

31电子开关                32电感

33电容                    34ORing MOS电晶体

40主电路板                50、50’子电路板

501卡槽                   51子印刷线路

52漏极接点                53导电贯孔

60、60’散热器            601凸片

61贯孔

70一次侧电路              71变压器

72二次侧电路              73金氧半场效应电晶体

73’金氧半场效应电晶体    74电感

75电容                    76ORing MOS电晶体

80电路板                  81印刷线路

82散热器                  83子电路板。

具体实施方式

一般电源供应电路包含有一次侧电路10、至少一变压器20及至少一二次侧电路30。首先如图1及图2所示，为电源供应电路较为常见两种二次侧电路30、30’，以图1来说该二次侧电路30为一种倍流电路，其包含有二电子开关31、二电感32、一输出电容33及一ORing MOS电晶体34；其中该二电子开关31的漏极分别连接至对应变压器20次侧绕组的接头，以及对应电感32绕组的其中一接头。再如图2所示，其二次侧电路30’配合使用一中间抽头电压器20’，即该二次侧电路30’同样包含有二电子开关31、一电感32、一输出电容33及一ORingMOS电晶体34，只是该中间抽头变压器20’的中间抽头接头与输出电容33一端连接，其余电连接关与图1相同。

由上述二次侧电路说明可知，各电子开关均与该变压器二次侧绕组抽头及该电感绕组的其中一接头连接，以下将进一步说明本实用新型电源供应器具体实现结构。

如图3所示，本实用新型电源供应电路主要包含有：

一主电路板40，在其上形成有一主印刷线路(图中未示)，并供一电源供应电路的至少一变压器20、一组一次侧电路10的电子元件及至少一组二次侧电路30的电感32焊接于其上，并与主印刷线路电连接；

至少一子电路板50，分别直立插设并焊接于该主电路板40上，并于其一侧面形成有一子印刷线路51，以与该主电路板40的主印刷线路电连接，并供该二次侧电路的表面粘着型电子开关焊接于其上；又各子电路板50顶端的一侧面形成有与其上表面粘着型电子开关31漏极连接的漏极接点52；

至少一散热片60，横向焊接于对应子电路板50的顶端侧面的漏极接点42，并与该变压器20二次侧绕线接头及电感32绕线接头焊接。

如图3及图4所示，本实用新型电源供应器的第一较佳实施例中以二子电路板50及二散热片60实现图1或图2所示的单组二次侧电路，其中图3揭示二组二次侧电路。各子电路板50为单面板，即其子印刷线路51形成于其中一侧面，该侧面上至少焊接有一表面粘着型电子开关31，其漏极透过子印刷线路51与顶端的漏极接点52电连接，而散热器60再焊接于该子电路板50的顶端侧面。在本实施例中，各散热片60形成有二贯孔61，以供变压器20二次侧绕组抽头及该电感32绕组的其中一接头穿入后焊接。

又为使该散热功效更为提升，该子电路板50供该散热片60焊接处形成有多个导电贯孔53，令焊钖得以填充该等导电贯孔53，除增加焊接的固接力外，更可提供更多子电路板50与该散热器60之间的散热途径；于本实施例中，该散热片60呈L形，其一侧平贴并焊接于该子电路板50上。再者，如图5所示，该表面粘着型电子开关31进一步以一金属片62贴附于其电绝缘表面，该金属片62以螺合或散热胶等方式固定在散热片60上，直接将表面粘着型电子开关31运作时产生废热传导至散热片60，加速热的散逸。

如图6及图7所示，本实用新型电源供应器的第二较佳实施例中以一子电路板50’及二散热片60’来实现图1或图2所示的单组二次侧电路，其中图6揭示二组二次侧电路。该子电路板50’为双面板，即该子电路板50’二相对侧面分别形成有一子印刷电路51，并于该子电路板50’的各侧面分别至少焊接有一表面粘着型电子开关31，其漏极透过子印刷线路51与顶端侧面的漏极接点52电连接，而散热器60’再焊接于该子电路板50’的顶端的侧面。在本实施例中，各散热片60’形成有二贯孔61，以供变压器20二次侧绕组抽头及该电感32绕组的其中一接头穿入后焊接。

如图1及图2所示，二电子开关31所连接的变压器20一端的极性并不相同；因此，本实施例中图7实现单组二次侧电路所使用的单一子电路50’板必须焊接二个电绝缘的散热片60’，即二散热器60’分别焊接于其对应的侧面。于本实施例中，各散热器60’呈一字形，并于焊接至该子电路板50’的一侧面形成有至少一凸片601，而对应该至少一凸片601的子电路板50’顶端侧形成有卡槽501，以供该凸片601插入卡接。如图7所示，其中一散热片60’一侧中间向外形成有一凸片601，而另一散热片60’一侧二端则形成有二凸片，又该子电路板50’形成有三道卡槽501，以供二散热片60’的三凸片601对应插入固定，再分别焊接至其对应表面的子印刷线路51，以与其电子开关31电连接。

同理，欲提高该散热功效，该子电路板二侧面的电子开关的电绝缘表面以金属片连接至其对应的散热片。

综上所述，由于本实用新型将各二次侧电路的部份元件(如电子开关)焊接在该子电路板上，且由于该子电路板直立焊接于主电路板上，故可有效缩减原本供该电子开关焊接于主电路板面积，进而缩短主电路板二短边之间的距离，也即该电源供应器的长度得以缩减；并且最重要的是，本实用新型于该子电路板上的顶端横向设置有散热片，并且该散热片电连接至该子印刷线路；由于大多数的子印刷线路为兼具有导电及导热功能的金属线路，因此上述电子开关可透过该子电路板上的子印刷线路将热能传递至该散热片上进而解决散热问题；并且亦同时达到减少体积增加功率密度的目的。

上述实施例是用于例示性说明本实用新型的原理及其功效，但是本实用新型并不限于上述实施方式。本领域的技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，在权利要求保护范围内，对上述实施例进行修改。因此本实用新型的保护范围，应如本实用新型的权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种高功率密度的电源供应器，其特征在于，包含有：

一主电路板，在其上形成有一主印刷线路，并供一电源供应电路的至少一变压器、一组一次侧电路的电子元件及至少一组二次侧电路的电感焊接于其上，并与所述主印刷线路电连接；

至少一子电路板，分别直立插设并焊接于所述主电路板上，并于其一侧面形成有一子印刷线路，以与所述主电路板的主印刷线路电连接，并供所述二次侧电路的表面粘着型电子开关焊接于其上；又各子电路板顶端的一侧面形成有与其上表面粘着型电子开关漏极连接的电极接点；

至少一散热片，横向焊接于对应子电路板的顶端侧面的电极接点，并与所述变压器二次侧绕线接头及电感绕线接头焊接。

2.如权利要求1所述的高功率密度的电源供应器，其特征在于：各子电路板为单层板，并焊接单一散热片。

3.如权利要求1所述的高功率密度的电源供应器，其特征在于：各子电路板为双层板，所述双层板在二相对表面分别形成有一子印刷线路，且其顶端二侧边分别焊接一散热片，其中此二散热片电绝缘隔离。

4.如权利要求2或3所述的高功率密度的电源供应器，其特征在于：各表面粘着型电子开关的电绝缘表面平贴有一金属片，所述金属片固定于散热片上。

5.如权利要求2或3所述的高功率密度的电源供应器，其特征在于：各散热片呈L形，其中一侧平贴焊接于其所对应子电路板的顶端一侧。

6.如权利要求4所述的高功率密度的电源供应器，其特征在于：各散热片呈L形，其中一侧平贴焊接于其所对应子电路板的顶端一侧。

7.如权利要求2或3所述的高功率密度的电源供应器，其特征在于：各散热片一侧形成有至少一凸片，且对应焊接所述散热片的子电路板顶端侧边形成有穿槽，供所述凸片插入固定。

8.如权利要求4所述的高功率密度的电源供应器，其特征在于：各散热片一侧形成有至少一凸片，且对应焊接所述散热片的子电路板顶端侧边形成有穿槽，供所述凸片插入固定。

9.如权利要求1所述高的功率密度的电源供应器，其特征在于：包含有二变压器及二组二次侧电路，各组二次侧电路为倍流电路，并包含有至少二表面粘着型电子开关及二电感。

10.如权利要求1所述的高功率密度的电源供应器，其特征在于：包含有二中间抽头变压器及二组二次侧电路，各组二次侧电路包含有至少二表面粘着型电子开关及二电感。

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