CN208623979U - 一种双层电路板及具有该双层电路板的开关电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双层电路板及具有该双层电路板的开关电源，该双层电路板包括上层电路板、下层电路板、多个用于支撑上层电路板的固定柱，所述固定柱位于上层电路板和下层电路板之间，所述固定柱的底端与下层电路板固定连接，固定柱的顶端与上层电路板固定连接；所述下层电路板上的电子元器件与上层电路板上的电子元器件相对设置。开关电源包括壳体和上述的双层电路板。本实用新型的上层电路板和下层电路板通过固定柱相对固定，由于固定柱的横截面积远小于上层电路板、下层电路板的面积，固定柱既能支撑上电路板，也不影响上电路板、下电路板上电子元器件的散热。

Description

一种双层电路板及具有该双层电路板的开关电源

技术领域

本实用新型涉及微波电源领域，尤其涉及一种双层电路板及具有该双层电路板的开关电源。

背景技术

电路板的名称有：线路板、PCB板、铝基板、高频板，厚铜板，阻抗板，PCB，超薄线路板，超薄电路板，印刷（铜刻蚀技术）电路板等。电路板使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。电路板按层数来分的话分为单面板，双面板，和多层线路板三个大的分类。

首先是单面板，在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以就称这种PCB叫作单面线路板。单面板通常制作简单，造价低，但是缺点是无法应用于太复杂的产品上。

双面板是单面板的延伸，当单层布线不能满足电子产品的需要时，就要使用双面板了。双面都有覆铜有走线，并且可以通过过孔来导通两层之间的线路，使之形成所需要的网络连接。

多层板是指具有三层以上的导电图形层与其间的绝缘材料以相隔层压而成，且其间导电图形按要求互连的印制板。多层线路板是电子信息技术向高速度、多功能、大容量、小体积、薄型化、轻量化方向发展的产物。

公开号为CN103025111A的发明专利，公开了一种双层电路板模组，包括一固定架、一枢转架、一第一电路板以及一安装于枢转架内的第二电路板，第一电路板安装于固定架内，枢转架枢接于固定架的一端。该申请是利用固定架装设第一电路板，利用枢转架装设第二电路板，枢转架可相对固定架翻转，方便对第一电路板进行操作。此公开文献的双层电路板模组虽然包括第一电路板和第二电路板，第一电路板装在固定架上，第二电路板状在枢转架上，但是，固定架和枢转架的设置不利于第一电路板和第二电路板上电子元器件的散热。

有鉴于此，有必要对现有技术中的双层电路板予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种双层电路板及具有该双层电路板的开关电源，该双层电路板的上层电路板和下层电路板通过固定柱相对固定，由于固定柱的横截面积远小于上层电路板、下层电路板的面积，固定柱既能支撑上电路板，也不影响上下电路板上电子元器件的散热。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种双层电路板，包括上层电路板、下层电路板、多个用于支撑上层电路板的固定柱，所述固定柱位于上层电路板和下层电路板之间，所述固定柱的底端与下层电路板固定连接，固定柱的顶端与上层电路板固定连接；所述下层电路板上的电子元器件位于下层电路板与上层电路板之间，所述上层电路板上的电子元器件位于下层电路板与上层电路板之间。本实用新型的上层电路板和下层电路板通过固定柱相对固定，由于固定柱的横截面积远小于上层电路板、下层电路板的面积，固定柱既能支撑上电路板，也不影响上电路板、下电路板上电子元器件的散热。

作为本实用新型的进一步改进，还包括用于将下层电路板上的电子元器件和上层电路板上的电子元器件电连接的导电柱，所述导电柱设置在下层电路板与上层电路板之间。通过导电柱将上层电路板和下层电路板电连接，实现了下层电路板上的电子元器件和上层电路板上的电子元器件正常工作。

作为本实用新型的进一步限定，所述固定柱为两个，两个固定柱呈对角分布在下层电路板和上层电路板之间。对角分布能实现上层电路板上的电子元器件和下层电路板上的电子元器件在使用时散热效果较好。

作为本实用新型的进一步限定，所述导电柱为两个，两个导电柱呈对角分布在下层电路板和上层电路板之间，所述导电柱和固定柱位于下层电路板的拐角处。两个导电柱的设置使上层电路板上的电子元器件和下层电路板上的电子元器件便于形成闭合回路。

一种开关电源，包括壳体、设置在壳体内的电路模组，所述电路模组包括下层电路板、上层电路板、用于连接上层电路板和下层电路板的支撑柱、设置在下层电路板上的第一电子器件组、设置在上层电路板上的第二电子器件组，所述下层电路板位于壳体内腔的底部。本实用新型通过将电路模组设置成上层电路板和下层电路板形式，上层电路板和下层电路板通过固定柱固定连接。虽然开关电源的高度有所增加，但整个开关电源的长度大大缩短，实现了开关电源的小型化。

作为本实用新型的进一步限定，还包括位于壳体下方的水冷装置，所述电路模组还包括位于壳体内腔底部的变压器，所述变压器靠近下层电路板设置，所述变压器靠近下层电路板和上层电路板设置，变压器与第一电子器件组或第二电子器件组电连接。由于变压器产生的热量最大，本实用新型采用变压器与上层电路板和下层电路板剥离的方式，将变压器直接设置在壳体内腔的底部，并且将变压器靠近水冷装置的进水口设置，通过水冷的方式实现变压器快速降温，在不增大开关电源高度的前提下实现开关电源很好的散热。

一种开关电源，包括壳体、设置在壳体内的电路模组，所述壳体内填充有散热油，所述壳体的外壁上设有若干个散热片，所述电路模组位于壳体内且浸泡在散热油内；所述电路模组包括下层电路板、上层电路板、用于连接上层电路板和下层电路板的支撑柱、设置在下层电路板上的第一电子器件组、设置在上层电路板上的第二电子器件组，所述下层电路板位于壳体内腔的底部。本实用新型的油冷开关电源，采用双层电路板的形式实现油冷开关电源的小型化。

作为本实用新型的进一步限定，所述壳体为筒状结构，所述上层电路板和下层电路板均为方形结构，所述第一电子器件组和第二电子器件组相对设置。筒状结构的开关电源能实现均匀散热，双层结构的电路板使筒状结构的开关电源体积变小。

作为本实用新型的进一步限定，所述下层电路板的底面设有散热板，该散热板与壳体内腔的底壁接触，所述散热板由铝材制成。本实用新型在下层电路板的底面设置散热板，既便于电路模组安装在壳体内，电路模组的周壁使用散热油散热，电路模组的底部采用散热板散热，实现了电路模组的全方位散热。

附图说明

图1为双层电路板的整体结构示意图；

图2为下层电路板的结构示意图；

图3为上层电路板的结构示意图。

图中，1、下层电路板；11、电容；12、散热板； 13、控制芯片；14、电感线圈；2、上层电路板；21、变压器；3、固定柱；4、导电柱。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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创造和简化描述，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创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1：

为了使电路板小型化，本实施例提供了一种如图1所示的双层电路板，包括上层电路板2、下层电路板1、多个用于支撑上层电路板2的固定柱3，固定柱3位于上层电路板2和下层电路板1之间，固定柱3的底端与下层电路板1固定连接，固定柱3的顶端与上层电路板2固定连接；下层电路板1上的电子元器件与上层电路板2上的电子元器件相对设置。本实施例的上层电路板2和下层电路板1通过固定柱3相对固定，由于固定柱3的横截面积远小于上层电路板2、下层电路板1的面积，固定柱3既能支撑上电路板，也不影响上电路板、下电路板上电子元器件的散热。

如图1所示，固定柱3为三根，固定在上层电路板2和下层电路板1之间，三根固定柱3分别位于下层电路板1不同的拐角处，下层电路板1上设置有第一电子器件组，第一电子器件组位于下层电路板1的上表面，上层电路板2上设置有第二电子器件组，第二电子器件组位于上层电路板2的下表面，使得第一电子器件组和第二电子器件组相对设置。如图2和图3所示，优选下层电路板1的上表面设有电容11、控制芯片13、电感线圈14，上层电路板2的下表面设有变压器21。

考虑到第一电子器件组和第二电子器件组需要电连接，本实施例的双层电路板还包括用于将下层电路板1上的电子元器件和上层电路板2上的电子元器件电连接的导电柱4，导电柱4设置在下层电路板1与上层电路板2之间。通过导电柱4将上层电路板2和下层电路板1电连接，实现了下层电路板1上的电子元器件和上层电路板2上的电子元器件正常工作。

导电柱4可以是两根、四根、六根等等，优选导电柱4不承担上层电路板2的重量，仅用于将上层电路板2上的电子器件与下层电路板1上的电子器件电连接。

当然，固定柱3也可以为两个，两个固定柱3呈对角分布在下层电路板1和上层电路板2之间。对角分布能实现上层电路板2上的电子元器件和下层电路板1上的电子元器件在使用时散热效果较好。导电柱4也可以为两个，两个导电柱4呈对角分布在下层电路板1和上层电路板2之间，导电柱4和固定柱3位于下层电路板1的拐角处。两个导电柱4的设置使上层电路板2上的电子元器件和下层电路板1上的电子元器件便于形成闭合回路。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例还公开了一种水冷开关电源，水冷开关电源包括壳体、设置在壳体内的电路模组、位于壳体下方的水冷装置，电路模组包括下层电路板1、上层电路板2、用于连接上层电路板2和下层电路板1的支撑柱、设置在下层电路板1上的第一电子器件组、设置在上层电路板2上的第二电子器件组，下层电路板1位于壳体内腔的底部。本实用新型通过将电路模组设置成上层电路板2和下层电路板1形式，上层电路板2和下层电路板1通过固定柱3固定连接。虽然开关电源的高度有所增加，但整个开关电源的长度大大缩短，实现了开关电源的小型化。

电路模组还包括位于壳体内腔底部的变压器，变压器靠近下层电路板1和上层电路板2设置，变压器21与第一电子器件组或第二电子器件组电连接。由于变压器21产生的热量最大，本实用新型采用变压器与上层电路板2和下层电路板1剥离的方式，将变压器直接设置在壳体内腔的底部，并且将变压器靠近水冷装置的进水口设置，通过水冷的方式实现变压器快速降温，在不增大开关电源高度的前提下实现开关电源很好的散热。

电子器件组包括IGBT模块，因为IGBT模块在工作时会产生热量，需要通过水冷装置对其散热。所以IGBT模块位于下层电路板1的下表面，IGBT模块的下表面更靠近水冷装置，便于IGBT模块的散热。

实施例3：

在实施例1的基础上，本实施例公开了一种水冷开关电源，水冷开关电源包括壳体、设置在壳体内的电路模组，壳体内填充有散热油，壳体的外壁上设有若干个散热片，电路模组位于壳体内且浸泡在散热油内；电路模组包括下层电路板1、上层电路板2、用于连接上层电路板2和下层电路板1的支撑柱、设置在下层电路板1上的第一电子器件组、设置在上层电路板2上的第二电子器件组，下层电路板1位于壳体内腔的底部。本实用新型的油冷开关电源，采用双层电路板的形式实现油冷开关电源的小型化。

本实施例的壳体可以是方形结构，当然也可以是筒状结构。当壳体为筒状结构时，上层电路板2和下层电路板1均为方形结构，第一电子器件组和第二电子器件组相对设置。筒状结构的开关电源能实现均匀散热，双层结构的电路板使筒状结构的开关电源体积变小。

考虑到下层电路板1直接与壳体的底壁接触时会造成下层电路板1的底面散热不佳的问题，本实施例在下层电路板1的底面设有散热板12，该散热板12与壳体内腔的底壁接触，散热板12由铝材制成。本实用新型在下层电路板1的底面设置散热板12，既便于电路模组安装在壳体内，电路模组的周壁使用散热油散热，电路模组的底部采用散热板12散热，实现了电路模组的全方位散热。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种双层电路板，其特征在于，包括上层电路板（2）、下层电路板（1）、多个用于支撑上层电路板（2）的固定柱（3），所述固定柱（3）位于上层电路板（2）和下层电路板（1）之间，所述固定柱（3）的底端与下层电路板（1）固定连接，固定柱（3）的顶端与上层电路板（2）固定连接；所述下层电路板（1）上的电子元器件位于下层电路板（1）与上层电路板（2）之间，所述上层电路板（2）上的电子元器件位于下层电路板（1）与上层电路板（2）之间。

2.如权利要求1所述的双层电路板，其特征在于，还包括用于将下层电路板（1）上的电子元器件和上层电路板（2）上的电子元器件电连接的导电柱（4），所述导电柱（4）设置在下层电路板（1）与上层电路板（2）之间。

3.如权利要求2所述的双层电路板，其特征在于，所述下层电路板（1）的上表面设有电容（11）、控制芯片（13）、电感线圈（14），所述上层电路板（2）的下表面设有变压器（21）。

4.如权利要求3所述的双层电路板，其特征在于，所述固定柱（3）为两个，所述导电柱（4）至少为两个，所述导电柱（4）、固定柱（3）分布在下层电路板（1）和上层电路板（2）之间，所述导电柱（4）和固定柱（3）位于下层电路板（1）的拐角处。

5.一种开关电源，包括壳体，其特征在于，还包括设置在壳体内如权利要求1-4任一项所述的双层电路板，所述下层电路板（1）位于壳体内腔的底部。

6.如权利要求5所述的一种开关电源，其特征在于，还包括位于壳体下方的水冷装置，还包括位于壳体内腔底部的变压器，所述变压器靠近下层电路板（1）和上层电路板（2）设置，变压器（21）与第一电子器件组或第二电子器件组电连接。

7.一种开关电源，包括壳体，其特征在于，还包括设置在壳体内如权利要求6的双层电路板，所述壳体内填充有散热油，所述壳体的外壁上设有若干个散热片，所述双层电路板位于壳体内且浸泡在散热油内，所述下层电路板（1）位于壳体内腔的底部。

8.如权利要求7所述的一种开关电源，其特征在于，所述壳体为筒状结构，所述上层电路板（2）和下层电路板（1）均为方形结构，所述第一电子器件组和第二电子器件组相对设置。

9.如权利要求7或8所述的一种开关电源，其特征在于，所述下层电路板（1）的底面设有散热板，该散热板与壳体内腔的底壁接触，所述散热板由铝材制成。