CN207149384U - 感性器件组件、印制电路板组件和电力变换装置 - Google Patents
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Abstract
一种感性器件组件、印制电路板组件和电力变换装置，所述感性器件组件包括：磁芯；绕制于所述磁芯的绕组；与所述绕组的两个抽头分别相连接的第一引脚和第二引脚，所述第一引脚和第二引脚自所述抽头引出且所述第一引脚和第二引脚的端部的延伸方向相反。采用本实用新型技术方案可以有效地提高电力变换装置的集成度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种感性器件组件、印制电路板组件和电力变换装置。
背景技术
电力变换装置是应用电力电子技术，使用电力电子器件对电能进行变换和控制的装置。最为常见的电力变换装置为开关电源。电子设备向着小型化发展的同时，电力变换装置的高集成度成为了设计者的努力方向。
在现有技术中，为提高电力变换装置的集成度，一般采用印制电路板组件(Printed Circuit Board Assembly，简称PCBA)以承载电力变换装置中的电器件(图未示)。所述PCBA可以包括层叠设置的多层印制电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)。
进一步而言，感性器件组件是电力变换装置中不可或缺的组件，例如电感(Inductor)或变压器(Transformer)。常规的感性器件组件的结构一般至少具有两个引脚，该两个引脚的端部的延伸方向相同。例如，专利文献CN201410310324.5公开了一种电感器，如图1所示，其绕组221和绕组222的抽头形成期两个引脚，两个引脚的端部的延伸方向相同。在现有技术中，一般将所述电感器装配于PCBA中的下层PCB，使得与所述电感器有电气连接关系的器件也分布于下层PCB，为所述PCBA中的电器件布局设置了较大局限，使得所述PCBA在竖直方向上的投影面积较大，对所述电力变换装置的高集成度实现不利。
此外，在所述PCBA中，上下层PCB之间一般采用金属立柱(图未示)进行支撑。所述金属立柱的数量一般为4个，在装配时，需要在上下层PCB的4个角钻孔以辅助装配。然而，由于金属立柱的直径一般相对较大，在装配时，需要在两个PCB上占据较大的空间，相应地，需要增加PCB的面积，这对所述电力变换装置的高集成度实现也是不利的。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是如何提高电力变换装置的集成度。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种感性器件组件，所述感性器件组件包括：磁芯；绕制于所述磁芯的绕组；与所述绕组的两个抽头分别相连接的第一引脚和第二引脚，所述第一引脚和第二引脚自所述抽头引出且所述第一引脚和第二引脚的端部的延伸方向相反。
可选地，所述第一引脚的端部向所述磁芯的下表面延伸，所述第二引脚的端部向所述磁芯的上表面延伸，所述上表面位于所述下表面的对侧。
可选地，所述第二引脚为直插式引脚。
可选地，所述第二引脚的宽度小于所述第一引脚的宽度。
可选地，所述第一引脚与所述绕组的第一抽头连接，所述第二引脚与所述绕组的第二抽头连接，所述第一引脚和第二引脚分别自所述磁芯的正面和背面引出，所述背面位于所述正面的对侧。
可选地，所述第二引脚的端部延伸至高于所述上表面。
可选地，所述感性器件组件还包括：第三引脚，与所述绕组的第二抽头连接，所述第三引脚的端部向所述磁芯的下表面延伸。
可选地，所述第一引脚和第三引脚的端部延伸至低于所述下表面。
可选地，所述第一引脚包括：第一引出部，从所述磁芯的正面引出；第一延伸部，其第一端与所述第一引出部相连，其第二端与所述第一引脚的端部相连，所述第一延伸部的延伸方向垂直于所述正面；和/或所述第三引脚包括：第二引出部，从所述磁芯的背面引出；第二延伸部，其第一端与所述第二引出部相连，其第二端与所述第三引脚的端部相连，所述第二延伸部的延伸方向垂直于所述背面。
可选地，所述磁芯的上表面具有凹槽。
可选地，所述绕组的数量为两个，共同绕制于所述磁芯，以形成第一感性器件和第二感性器件，所述第一感性器件和第二感性器件具有各自的第一引脚和第二引脚。
可选地，所述第一感性器件的第一引脚和所述第二感性器件的第一引脚位于所述磁芯的同侧，或者所述第一感性器件的第一引脚和所述第二感性器件的第一引脚位于所述磁芯的对侧。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供一种印制电路板组件，所述印制电路板组件包括：层叠设置的第一印制电路板和第二印制电路板；上述感性器件组件，其中，所述第一引脚固定装配于所述第一印制电路板，所述第二引脚固定装配于或插入所述第二印制电路板。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供一种电力变换装置，所述电力变换装置包括上述印制电路板组件。
与现有技术相比，本实用新型实施例的技术方案具有以下有益效果：
本实用新型实施例的感性器件组件可以包括：磁芯；绕制于所述磁芯的绕组；与所述绕组的两个抽头分别相连接的第一引脚和第二引脚，所述第一引脚和第二引脚自所述抽头引出且所述第一引脚和第二引脚的端部的延伸方向相反。在所述感性器件组件装配于层叠设置的两个PCB时，与所述感性器件组件具有电气连接关系的电器件可以分别布局在所述两个PCB，而不必局限于某一个PCB，可以为PCBA中的电器件布局提供较大的自由度，使得PCBA在竖直方向上的投影面积较小，有效提高电力变换装置的集成度。
进一步而言，所述第二引脚为直插式引脚，以使得在所述感性器件组件装配于层叠设置的两个PCB时，所述第二引脚可插入上层PCB，使上层PCB与所述磁芯的上表面相抵，或者所述第二引脚固定装配(例如以焊接的方式)于上层PCB，无需采用金属立柱对两个PCB进行支撑，在节约成本的同时，在两个PCB上也无需为金属立柱预留装配所需的空间，降低了PCBA在竖直方向上的投影面积和PCBA的高度，进一步地提高电力变换装置的集成度。
进一步而言，所述第二引脚的宽度小于所述第一引脚的宽度，在上层PCB上设置供所述第二引脚插入的通孔时，可缩小该通孔的面积，以节约其在上层PCB中所占的面积，为所述上层PCB中的其他电器件预留布局空间，进一步地提高电力变换装置的集成度。
进一步而言，所述感性器件组件还可以包括第三引脚，与所述绕组的第二抽头连接，所述第三引脚的端部向所述磁芯的下表面延伸；更进一步地，所述第一引脚和第三引脚的端部延伸至低于所述下表面。由于所述磁芯的下表面相对于下层PCB具有预设的高度，电器件可以布局在所述感性器件组件下方，既有利于增加下层PCB器件布局的空间，又可以通过就近连线的方式优化PCB的布线路径。
进一步而言，所述第一引脚可以包括：第一引出部，从所述磁芯的正面引出；第一延伸部，其第一端与所述第一引出部相连，其第二端与所述第一引脚的端部相连，所述第一延伸部的延伸方向垂直于所述正面；和/或所述第三引脚可以包括：第二引出部，从所述磁芯的背面引出；第二延伸部，其第一端与所述第二引出部相连，其第二端与所述第三引脚的端部相连，所述第二延伸部的延伸方向垂直于所述背面。其中，所述第一延伸部和/或第二延伸部的设置可以使得所述感性器件组件的下方的面积增大，使得更多的电器件可以布局在其下方，以进一步地优化所述下层PCB的器件布局。
进一步而言，所述绕组的数量为两个，共同绕制于所述磁芯，以形成第一感性器件和第二感性器件，所述第一感性器件和第二感性器件具有各自的第一引脚和第二引脚，以提高所述感性器件组件的集成度；所述第一感性器件和第二感性器件可以设置于同一电力变换装置中，以提高所述电力变换装置的集成度。
附图说明
图1是现有技术中的一种印制电路板组件的示意图。
图2是本实用新型实施例的一种感性器件组件的结构图。
图3是图2所示的感性器件组件在另一视角的结构图。
图4是图2所示的感性器件组件的爆炸图。
图5是本实用新型实施例的另一种感性器件组件的结构图。
图6是图5所示的感性器件组件在另一视角的结构图。
图7是图5所示的感性器件组件的爆炸图。
具体实施方式
如背景技术部分所述，在印制电路板组件(Printed Circuit Board Assembly，简称PCBA)中，现有技术中的感性器件组件的引脚结构为PCBA中的电器件布局设置了较大局限，使得PCBA在竖直方向上的投影面积较大。此外，层叠设置的两块印制电路板(PrintedCircuit Board，简称PCB)之间一般采用金属立柱进行支撑。在装配时，需要在两个PCB的四个角钻孔以使得与所述金属立柱进行装配。相应地，需要增加两个PCB的面积，对所述电力变换装置的高集成度实现是不利的。
本实用新型提出一种感性器件组件，其中，与绕组的两个抽头分别相连接的第一引脚和第二引脚的端部的延伸方向相反，可以为PCBA中的电器件布局提供较大的自由度，使得PCBA在竖直方向上的投影面积较小，有效提高电力变换装置的集成度。
为使本实用新型的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
需要说明的是，本实用新型实施例所述感性器件组件所集成的感性器件的数量不进行特殊限定，例如可以包括一个或两个感性器件甚至两个以上的感性器件。其中，两个电感感性器件之间彼此独立，也即无电气连接且无电参数耦合关系。
为了简化，本文仅以所述感性器件组件集成有两个感性器件为例进行说明。
在本实施例中的感性器件组件可以包括电感(Inductor)和/或变压器(Transformer)，但不限于此。所述电感和/或变压器可以设置于电力变换装置中。
图2和图3示出了本实用新型实施例的一种感性器件组件200的结构图；图4是图2所示的感性器件组件200的爆炸图。
如图2至图4所示，所述感性器件组件200可以包括磁芯10。所述磁芯10可以由磁性材料制成，例如铁氧体或铁氧体混合物，其中，锰-锌铁氧体和镍-锌铁氧体是两种典型的导磁体材料。所述磁芯10具有高磁导率和高磁通密度的特点。
本实施例仅以所述磁芯10为“日”字型进行说明，该“日”字型磁芯10可以由“工”字型和两个“I”型磁芯拼接而成(参见图4)。所述磁芯10可以具有上表面501、下表面502和多个侧面，所述多个侧面可以包括第一侧面503和第二侧面504。需要说明的是，本实施例中的磁芯10还可以为其他任何适当的形状，例如环形、U型等等。
所述感性器件组件200还可以包括绕制于所述磁芯10的绕组以及与所述绕组的两个抽头(图中未标示)分别相连接的第一引脚和第二引脚。需要说明的是，本实施例对所述绕组的数量不进行特殊限定，随着绕组数量的调整，所述感性器件组件200的引脚数量予以调整。本实施例仅以所述绕组的数量为两个(分别表示为绕组201和绕组202)为例进行说明。
所述绕组201和绕组202可以为铜线或其他导电材料。具体地，所述绕组201和绕组202可以是线圈，也可以是印制、蚀刻有线圈的PCB，本实施例不进行特殊限制。
还需要说明的是，本实施例并不限定所述磁芯10与所述绕组201和绕组202的绕制方式，以及绕制的匝数。
进一步而言，在本实施例中，所述绕组201和绕组202共同绕制于所述磁芯10，以形成第一感性器件(图中未标示)和第二感性器件(图中未标示)。其中，所述第一感性器件具有第一引脚301和第二引脚302，所述第二感性器件具有第一引脚401和第二引脚402。
在具体实施中，所述第一感性器件的第一引脚301和所述第二感性器件的第一引脚401位于所述磁芯10的同侧，也即二者均位于所述第一侧面503，相应地，所述第一感性器件的第二引脚302和所述第二感性器件的第二引脚402位于所述第二侧面504；或者所述第一感性器件的第一引脚301和所述第二感性器件的第一引脚401位于所述磁芯10的对侧，也即二者可以分别位于所述第一侧面503和第二侧面504，相应地，所述第一感性器件的第二引脚302和所述第二感性器件的第二引脚402分别位于所述第二侧面504和第一侧面503。其中，本实施例仅以所述第一感性器件的第一引脚301和所述第二感性器件的第一引脚401位于所述磁芯10的同侧为例进行说明。
在本实施例中，以所述第一感性器件为例，其第一引脚301和第二引脚302自所述抽头引出且所述第一引脚301和第二引脚302的端部的延伸方向相反；同理，对于所述第二感性器件而言，其第一引脚401和第二引脚402自所述抽头引出且所述第一引脚401和第二引脚402的端部的延伸方向也相反。例如，所述第一引脚301的端部可以向所述磁芯10的下表面502延伸，所述第二引脚302的端部可以向所述磁芯10的上表面501延伸，所述上表面501位于所述下表面502的对侧。
在所述感性器件组件200装配于层叠设置的上下层PCB时，所述第一感性器件的第一引脚301和第二引脚302可以分别装配(例如以焊接的方式)于两个PCB，所述第二感性器件同理。与所述第一和第二感性器件的两端分别具有电气连接关系的电器件可以分别布局在所述两个PCB，而不必局限于某一个PCB，可以为PCBA中的电器件布局提供较大的自由度，使得PCBA在竖直方向上的投影面积较小，有效提高电力变换装置的集成度。
优选地，在所述第一感性器件中，所述第二引脚302可以为直插式引脚。在所述感性器件组件200装配于层叠设置的两个PCB时，可在上层PCB上设置通孔，以使得所述第二引脚302插入所述上层PCB。由于可以令所述上层PCB与所述上表面501相抵，或者所述第二引脚302固定装配(例如以焊接的方式)于所述上层PCB，因此，层叠设置的两个PCB无需采用金属立柱进行支撑，在节约成本的同时，在两个PCB上也无需为金属立柱预留装配所需的空间，使得PCBA在竖直方向上的投影面积较小、降低PCBA的高度，进一步地提高电力变换装置的集成度。
在具体实施中，所述第一引脚301可以为表贴式引脚或直插式引脚，本实施例不进行特殊限制。当所述第一引脚301为表贴式引脚时，优选地，其引脚上具有凹槽，以便于在焊接时多抓焊锡使焊接牢固；此外，表贴式引脚的端部一般比从抽头引出的部位宽度更宽，以增加电流流过的面积，减少阻抗。
进一步优选地，在所述第一感性器件中，所述第二引脚302的宽度小于所述第一引脚301的宽度。一般而言，在现有工艺中，引脚的厚度一般相等或相近；所述第二引脚302的宽度较小意味着其横截面积较小，可以使得在所述上层PCB上设置通孔时，缩小该通孔的面积，以节约其在所述上层PCB中所占的面积，为所述上层PCB中的其他电器件预留布局空间，进一步地提高电力变换装置的集成度。
在具体实施中，所述第一引脚301与所述绕组201的第一抽头(图中未标示)连接，所述第二引脚302与所述绕组201的第二抽头(图中未标示)连接，所述第一引脚301和第二引脚302分别自所述磁芯10的正面(例如第一侧面501)和背面(例如第二侧面502)引出。
需要说明的是，所述第一引脚301和第二引脚302还可以均从所述磁芯10的正面或背面引出，本实施例不进行特殊限制。
优选地，所述第二引脚302的端部可以延伸至高于所述上表面501，以便于所述第二引脚302插入或固定装配(例如以焊接的方式)于所述上层PCB。一般而言，所述第一引脚301的端部延伸至低于所述下表面502或与所述下表面502齐平，本实施例不进行特殊限制。
本实施例中对所述第一感性器件的描述同样适应于所述第二感性器件同理，此处不再一一赘述。
图5和图6是本实用新型实施例的另一种感性器件组件300的结构图。图7是图5所示的感性器件组件300的爆炸图。
如图5至图7所示，在本实施例中，所述感性器件组件300的结构和工作原理与图2至图4所示出的感性器件200基本类似，其主要区别在于，所述感性器件组件300还可以包括所述第一感性器件的第三引脚303和所述第二感性器件的第三引脚403。其中，所述第三引脚303与所述绕组201的第二抽头连接，也即与所述第二引脚302是连通的，所述第三引脚303的端部向所述磁芯10的下表面502延伸；所述第三引脚403与所述绕组202的第二抽头连接，也即与所述第二引脚402是连通的，所述第三引脚403的端部向所述磁芯10的下表面502延伸。
需要说明的是，本实施例中，所述感性器件组件300中的第二引脚302和402的端部可以延伸至高于所述上表面501、低于所述上表面501或者与所述上表面501齐平，此处不进行特殊限制。在具体实施中，可以根据所述感性器件组件300与所述上层PCB的装配关系以及所述上层PCB的面积进行调整。
优选地，在所述第一感性器件中，所述第一引脚301和第三引脚303的端部延伸至低于所述下表面502，以使得在所述感性器件组件300装配于下层PCB时，所述下表面502相对于所述下层PCB具有预设的高度。电器件可以布局在所述感性器件组件300的下方，尤其是与所述第一感性器件和/或第二感性器件具有电气连接关系的电器件，例如功率MOS开关管，既有利于增加所述下层PCB器件布局的空间，又可以通过就近连线的方式优化PCB的布线路径。
进一步优选地，所述第一引脚301可以包括第一引出部(图未示)和第一延伸部(图未示)，其中，所述第一引出部从所述磁芯10的正面(例如第一侧面503)引出，所述第一延伸部的第一端与所述第一引出部相连，其第二端与所述第一引脚301的端部相连，所述第一延伸部的延伸方向垂直于所述正面；和/或所述第三引脚303包括第二引出部3031和第二延伸部3032，其中，所述第二引出部3031从所述磁芯10的背面(例如第一侧面503)引出，所述第二延伸部3032的第一端与所述第二引出部3031相连，其第二端与所述第三引脚303的端部相连，所述第二延伸部3032的延伸方向垂直于所述背面。其中，为了简化，图5至图7中仅示出了所述第三引脚303包括第二引出部3031和第二延伸部3032的情况。
所述第一延伸部和/或第二延伸部3032的设置可以使得所述感性器件组件300的下方的面积增大，使得更多的电器件可以布局在其下方，尤其是与所述第一感性器件和/或第二感性器件具有电气连接关系的电器件，以进一步地优化所述下层PCB的器件布局。
其中，所述第一引脚301和第三引脚303均可以为直插式引脚或者表贴式引脚，本实施例不进行特殊限制。
优选地，在本实施例中，所述磁芯10的上表面501可以具有凹槽(图未示)。所述凹槽可以用于容置其他部件。例如，所述其他部件可以作为所述上层PCB和下层PCB进行电气连接的连接部件，或者可以为导热部件。
本实施例中对所述第一感性器件的描述同样适应于所述第二感性器件同理，此处不再一一赘述。
本实用新型实施例还公开了一种印制电路板组件，所述印制电路板组件包括层叠设置的第一印制电路板和第二印制电路板(参见背景技术部分所述的上下层PCB)，以及前文所述的感性器件组件200或300。其中，感性器件组件200或300中的第一引脚固定装配于所述第一印制电路板，所述感性器件组件200或300中的第二引脚固定装配于或插入所述第二印制电路板。
本实用新型实施例还公开了一种电力变换装置，所述电力变换装置可以包括前述实施例中的印制电路板组件。在具体实施中，所述电力变换装置可以为开关电源，但不限于此。
虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (14)
1.一种感性器件组件，其特征在于，包括：
磁芯；
绕制于所述磁芯的绕组；
与所述绕组的两个抽头分别相连接的第一引脚和第二引脚，所述第一引脚和第二引脚自所述抽头引出且所述第一引脚和第二引脚的端部的延伸方向相反。
2.根据权利要求1所述的感性器件组件，其特征在于，所述第一引脚的端部向所述磁芯的下表面延伸，所述第二引脚的端部向所述磁芯的上表面延伸，所述上表面位于所述下表面的对侧。
3.根据权利要求2所述的感性器件组件，其特征在于，所述第二引脚为直插式引脚。
4.根据权利要求2所述的感性器件组件，其特征在于，所述第二引脚的宽度小于所述第一引脚的宽度。
5.根据权利要求2所述的感性器件组件，其特征在于，所述第一引脚与所述绕组的第一抽头连接，所述第二引脚与所述绕组的第二抽头连接，所述第一引脚和第二引脚分别自所述磁芯的正面和背面引出，所述背面位于所述正面的对侧。
6.根据权利要求5所述的感性器件组件，其特征在于，所述第二引脚的端部延伸至高于所述上表面。
7.根据权利要求5所述的感性器件组件，其特征在于，还包括：第三引脚，与所述绕组的第二抽头连接，所述第三引脚的端部向所述磁芯的下表面延伸。
8.根据权利要求7所述的感性器件组件，其特征在于，所述第一引脚和第三引脚的端部延伸至低于所述下表面。
9.根据权利要求7所述的感性器件组件，其特征在于，所述第一引脚包括：
第一引出部，从所述磁芯的正面引出；
第一延伸部，其第一端与所述第一引出部相连，其第二端与所述第一引脚的端部相连，所述第一延伸部的延伸方向垂直于所述正面；
和/或所述第三引脚包括：
第二引出部，从所述磁芯的背面引出；
第二延伸部，其第一端与所述第二引出部相连，其第二端与所述第三引脚的端部相连，所述第二延伸部的延伸方向垂直于所述背面。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的感性器件组件，其特征在于，所述磁芯的上表面具有凹槽。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的感性器件组件，其特征在于，所述绕组的数量为两个，共同绕制于所述磁芯，以形成第一感性器件和第二感性器件，所述第一感性器件和第二感性器件具有各自的第一引脚和第二引脚。
12.根据权利要求11所述的感性器件组件，其特征在于，所述第一感性器件的第一引脚和所述第二感性器件的第一引脚位于所述磁芯的同侧，或者所述第一感性器件的第一引脚和所述第二感性器件的第一引脚位于所述磁芯的对侧。
13.一种印制电路板组件，其特征在于，包括：
层叠设置的第一印制电路板和第二印制电路板；
权利要求1至12中任一项所述的感性器件组件，其中，所述第一引脚固定装配于所述第一印制电路板，所述第二引脚固定装配于或插入所述第二印制电路板。
14.一种电力变换装置，其特征在于，包括权利要求13所述的印制电路板组件。
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| CN111755217A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-10-09 | 成都芯源系统有限公司 | 具有多个不同材料的磁芯部分的电感 |
| CN114464424A (zh) * | 2021-03-10 | 2022-05-10 | 成都芯源系统有限公司 | 一种夹层结构的电源模块 |
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2017
- 2017-08-01 CN CN201720954679.7U patent/CN207149384U/zh active Active
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |