CN210157585U - 一种屏蔽壳及其电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种屏蔽壳及其电源电路，属于电力电子技术，该屏蔽壳将壳体内部分割成多个独立空腔，各个空腔之间通过走线槽连通，将封装完成的电源电路放入不同的空腔中即可实现屏蔽。利用该设计可以将不同的电源电路放入对应的空腔内，以实现一路电源输入、多路电源输出的功能，满足用电设备不同电压的需求，该实用新型能够避免电磁兼容试验时多个电源模块之间的杂波相互干扰，达到减小电源整体输出电压纹波的效果。

Description

一种屏蔽壳及其电源电路

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术，尤其涉及一种屏蔽壳及其电源电路。

背景技术

现有电源模块中，当用电设备需要不同电压时，往往在同一个电路板上设置多个电源电路以实现多种电压输出。上述传统布置，在进行电磁兼容试验时，往往存在各个电源电路之间的不同频段杂波相互干扰的现象，实际工作时，电源电路整体输出的电压纹波也较大，不能满足高要求的应用场合。

实用新型内容

本实用新型将壳体内部分割成多个独立空腔，各个空腔之间通过走线槽连通，将封装完成的电源电路放入不同的空腔中即可实现屏蔽。利用该设计可以将不同的电源电路放入对应的空腔内，以实现一路电源输入、多路电源输出的功能，满足用电设备不同电压的需求，该实用新型能够避免电磁兼容试验时多个电源模块之间的杂波相互干扰，达到减小电源整体输出电压纹波的效果。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种屏蔽壳，其特征在于，包括可拆卸连接的壳盖和壳体，所述壳体的表面下凹形成多个相互独立的隔离腔，所述隔离腔之间通过隔档分割，所述隔档和壳体边缘上设置有用于布线的走线槽。

优选的，所述隔档包括T型档和一字型档，所述隔离腔在T型档和一字型档分割下形成容纳不同电源模块的第一空腔、第二空腔、第三空腔和第四空腔。

优选的，所述壳盖和壳体之间通过多个螺丝连接，所述壳盖和壳体之间设置有连接所述螺丝的安装孔。

优选的，所述壳盖和壳体为半圆形结构。

优选的，所述壳体的直边上设置有6个走线槽，所述T型档的横边上设置有2个走线槽，所述T型档的竖边上设置有1个走线槽，所述一字型档上设置有1个走线槽。

本实用新型的一种屏蔽壳具有以下有益效果：

本实用新型将壳体内部分割成多个独立空腔，各个空腔之间通过走线槽连通，将封装完成的电源电路放入不同的空腔中即可实现屏蔽，该屏蔽壳将原有多个电源电路，一个壳体一层的装配方式进行改进，使每个独立电源电路利用隔档进行隔离，然后统一进行封装，提高了封装效率和屏蔽效果。

一种电源电路，其特征在于，包括四个电源模块、一条电源总线、多条电源分线以及上述的壳盖和壳体，其中：所述四个电源模块分为第一电源电路、第二电源电路、第三电源电路和第四电源电路；

所述电源总线沿壳体内部边缘布置，所述电源总线一端连接有总线正极，电源总线另一端连接有总线负极；所述电源分线由电源总线分出、且包括第一输入分线、第一输出分线、第二输入分线、第二输出分线、第三输入分线、第三输出分线、第四输入分线和第四输出分线；

所述第一电源电路设置在第一空腔内部，所述第一电源电路的输入端连接第一输入分线，第一电源电路的输出端连接第一输出分线；所述第二电源电路设置在第二空腔内部，所述第二电源电路的输入端连接第二输入分线，第二电源电路的输出端连接第二输出分线；所述第三电源电路设置在第三空腔内部，所述第三电源电路的输入端连接第三输入分线，第三电源电路的输出端连接第三输出分线；所述第四电源电路设置在第四空腔内部，所述第四电源电路的输入端连接第四输入分线，第四电源电路的输出端连接第四输出分线。

优选的，所述电源模块包括MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第三电容、三极管、第一二极管、光电耦合器和LM5021芯片；电源输入端正极通过第一电阻连接三极管的集电极，第二电阻与第一电阻并联，三极管的集电极和基极之间连接有第三电阻，三极管的基极连接第一二极管的负极，第一二极管的正极连接电源输入端负极，三极管的发射极连接集成电源模块的电源，三极管的发射极与电源输入端负极之间连接有第一电容；第一电感连接在电源输入端正极与变压器初级同名端之间，第二电容接在电源输入端正极与电源输入端负极之间，电源输入端负极与变压器初级同名端之间依次串联有第二电感与第三电容；电源输出端正极通过第四电阻连接光电耦合器正极，电源输出端正极依次通过第五电阻和第六电阻接地，光电耦合器负极连接第四二极管负极，第四二极管正极接地，第四二极管负极与第四二极管正极之间依次串联有第八电容和第六电阻；MOS管的源极连接变压器初级异名端，MOS 管的漏极通过第七电阻连接电源输入端负极，MOS管的栅极通过第八电阻连接电源输入端负极，MOS管的栅极通过第九电阻连接主控电路； LM5021芯片包括OUT引脚和COMP引脚，OUT引脚分别连接第九电阻和第五二极管的负极，第五二极管的正极通过第八电阻连接电源输入端负极；COMP引脚连接光电耦合器的集电极，光电耦合器的发射极连接所述电源输入端负极。

本实用新型的电源电路具有以下有益效果：

(1)利用该设计可以将不同的电源电路放入对应的空腔内，以实现一路电源输入、多路电源输出的功能，满足用电设备不同电压的需求，例如，该方案中利用一路电源输入，可以实现四路电源输出，例如+15V、+12V、+5V、+3.3V等。

(2)该实用新型能够避免电磁兼容试验时多个电源模块之间的杂波相互干扰，达到减小电源整体输出电压纹波的效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的内部空间布局示意图；

图3为本实用新型的内部布线示意图；

图4为本实用新型的电源电路示意图。

图中，1-壳盖、2-壳体、201-隔离腔、202-隔档、203-走线槽、204- 安装孔2011-第一空腔、2012-第二空腔、2013-第三空腔、2014-第四空腔、2021-T型档、2022-一字型档、3-螺丝、4-电源模块、401-第一电源电路、402-第二电源电路、403-第三电源电路、404-第四电源电路、5-电源总线、501-总线正极、502-总线负极6-电源分线、601-第一输入分线、602-第一输出分线、603-第二输入分线、604-第二输出分线、605- 第三输入分线、606-第三输出分线、607-第四输入分线、608-第四输出分线。

具体实施方式

根据附图所示，对本实用新型进行进一步说明：

如图1和图2所示，一种屏蔽壳包括可拆卸连接的壳盖1和壳体2，壳体2的表面下凹形成多个相互独立的隔离腔201，隔离腔201之间通过隔档202分割，隔档202和壳体2边缘上设置有用于布线的走线槽 203。

具体的，壳盖1和壳体2为半圆形硬铝结构，壳盖1和壳体2之间通过多个螺丝3连接，壳盖1和壳体2之间设置有连接螺丝3的安装孔204。

实际生产时，利用铣床在壳体2的表面上将隔离腔201铣出，铣出后的隔离腔201之间形成T型档2021和一字型档2022。

图2中，隔离腔201在T型档2021和一字型档2022分割下形成容纳不同电源模块4的第一空腔2011、第二空腔2012、第三空腔2013 和第四空腔2014。

具体的，参考图2，壳体2的直边上设置有6个走线槽203，T型档2021的横边上设置有2个走线槽203，T型档2021的竖边上设置有 1个走线槽203，一字型档2022上设置有1个走线槽203。

本实施例中，如图3所示，在第一空腔2011、第二空腔2012、第三空腔2013和第四空腔2014中分别安装四个电源模块4，可以使用螺丝将电源模块4安装在对应的空腔内，图3中还包括一条电源总线5、多条电源分线。

具体的，电源总线5从壳体2直边的一侧进入第一空腔2011，然后依次再经过第二空腔2012、第三空腔2013和第四空腔2014后，从壳体2直边的另一侧出来，总体来说，电源总线5沿壳体2内部边缘布置，实现为每个电源电路4供电。图3中，四个电源模块4分为第一电源电路401、第二电源电路402、第三电源电路403和第四电源电路404；电源总线5一端连接有总线正极501，电源总线5另一端连接有总线负极 502。

其中，电源分线6由电源总线5分出、且包括第一输入分线601、第一输出分线602、第二输入分线603、第二输出分线604、第三输入分线605、第三输出分线606、第四输入分线607和第四输出分线608。

图3中，第一电源电路401设置在第一空腔2011内部，第一电源电路401的输入端连接第一输入分线601，第一电源电路401的输出端连接第一输出分线602；第二电源电路402设置在第二空腔2012内部，第二电源电路402的输入端连接第二输入分线603，第二电源电路402 的输出端连接第二输出分线604；第三电源电路403设置在第三空腔 2013内部，第三电源电路403的输入端连接第三输入分线605，第三电源电路403的输出端连接第三输出分线606；第四电源电路404设置在第四空腔2014内部，第四电源电路404的输入端连接第四输入分线 607，第四电源电路404的输出端连接第四输出分线608。

需要说明的是，电源分线6和电源总线5可以通过走线槽203进行固定和布置。

本实施例中，四个电源模块4均采用LM5021芯片，其中具体包括包括MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第三电容、三极管、第一二极管和光电耦合器，如图4所示，电源输入端正极通过第一电阻连接三极管的集电极，第二电阻与第一电阻并联，三极管的集电极和基极之间连接有第三电阻，三极管的基极连接第一二极管的负极，第一二极管的正极连接电源输入端负极，三极管的发射极连接集成电源模块的电源，三极管的发射极与电源输入端负极之间连接有第一电容；第一电感连接在电源输入端正极与变压器初级同名端之间，第二电容接在电源输入端正极与电源输入端负极之间，电源输入端负极与变压器初级同名端之间依次串联有第二电感与第三电容；电源输出端正极通过第四电阻连接光电耦合器正极，电源输出端正极依次通过第五电阻和第六电阻接地，光电耦合器负极连接第四二极管负极，第四二极管正极接地，第四二极管负极与第四二极管正极之间依次串联有第八电容和第六电阻；MOS管的源极连接变压器初级异名端，MOS管的漏极通过第七电阻连接电源输入端负极，MOS管的栅极通过第八电阻连接电源输入端负极，MOS管的栅极通过第九电阻连接主控电路；LM5021芯片包括 OUT引脚和COMP引脚，OUT引脚分别连接第九电阻和第五二极管的负极，第五二极管的正极通过第八电阻连接电源输入端负极；COMP 引脚连接光电耦合器的集电极，光电耦合器的发射极连接电源输入端负极。

具体的，输入端正极IN+通过第一电阻R1连接三极管NPN的集电极，第二电阻R2与第一电阻R1并联，三极管NPN的集电极和基极之间连接有第三电阻R3，三极管NPN的基极连接第一二极管D1的负极，第一二极管D1的正极连接输入端负极IN-，三极管NPN的发射极连接集成电源模块的电源VCC，三极管NPN的发射极与输入端负极IN- 之间连接有第一电容C1。

图4中，第一电感L1连接在输入端正极IN+与变压器T初级同名端之间，第二电容C2接在输入端正极IN+与输入端负极IN-之间，第二电感L2与第三电容C3串联后连接在输入端负极IN-与变压器T初级同名端之间。第二二极管D2的正极连接变压器T次级同名端，第二二极管D2的负极通过第三电感L3连接输出端正极OUT+，第三二极管D3的正极和负极分别连接第二二极管D2的负极和变压器T次级异名端，第四电容C4和第五电容C5均连接在第二二极管D2负极与输出端负极OUT-之间，第六电容C6和第七电容C7均连接在输出端正极 OUT+与输出端负极OUT-之间。输出端正极OUT+通过第四电阻R4连接光电耦合器401正极，输出端正极OUT+依次通过第五电阻R5和第六电阻R6接地，光电耦合器401负极连接第四二极管D4负极，第四二极管D4正极接地，第四二极管D4负极与第四二极管D4正极之间依次串联有第八电容C8和第六电阻R6；MOS管的源极连接变压器T 初级异名端，MOS管的漏极通过第七电阻R7连接输入端负极IN-， MOS管的栅极通过第八电阻R8连接输入端负极IN-，MOS管的栅极通过第九电阻R7连接主控电路7。

需要说明的是，MOS管主要是控制变压器T次级绕的通断，改变变压器T中存储的能量，变压器T主要是完成电能由初级向次级的传输，次级电路的两个二极管D2、D3分别起整流和续流的作用，保证电源模块稳定的工作和输出；输出滤波电路5主要包含电容和电感，其能够滤除输出直流电中的纹波，达到稳定输出的目的；主控电路7 采用的是以LM5021芯片为核心的电路，主要是对功率开关管驱动与控制，同时对电源模块进行短路等保护。

实际工作时，电源模块输入部分未接电感L1、L2时一般输入噪声较大，会导致电源模块输出噪声大，影响后端设备的使用，同时由于电路中没有线性稳压电路，电源的输入电压范围较窄，为18V-36V。

具体的，光电耦合器401选用TLP280芯片，第一二极管D1选用 TL432型二极管，第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5选用lN4148型二极管，MOS管选用FDMC86160型 MOS管，三极管T选用BCX56型三极管。

本实施例中将不同的电源电路放入对应的空腔内，以实现一路电源输入、多路电源输出的功能，满足用电设备不同电压的需求，例如，该方案中利用一路电源输入，可以实现四路电源输出，例如+15V、 +12V、+5V、+3.3V等。同时，该实用新型能够避免电磁兼容试验时多个电源模块之间的杂波相互干扰，达到减小电源整体输出电压纹波的效果。

需要进一步说明的是，该屏蔽壳设计不仅限制于实施例中所表述的电路，也适用于其他电源电路。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种屏蔽壳，其特征在于，包括可拆卸连接的壳盖(1)和壳体(2)，所述壳体(2)的表面下凹形成多个相互独立的隔离腔(201)，所述隔离腔(201)之间通过隔档(202)分割，所述隔档(202)和壳体(2)边缘上设置有用于布线的走线槽(203)。

2.根据权利要求1所述的屏蔽壳，其特征在于，所述隔档(202)包括T型档(2021)和一字型档(2022)，所述隔离腔(201)在T型档(2021)和一字型档(2022)分割下形成容纳不同电源模块(4)的第一空腔(2011)、第二空腔(2012)、第三空腔(2013)和第四空腔(2014)。

3.根据权利要求2所述的屏蔽壳，其特征在于，所述壳盖(1)和壳体(2)之间通过多个螺丝(3)连接，所述壳盖(1)和壳体(2)之间设置有连接所述螺丝(3)的安装孔(204)。

4.根据权利要求3所述的屏蔽壳，其特征在于，所述壳盖(1)和壳体(2)为半圆形结构。

5.根据权利要求4所述的屏蔽壳，其特征在于，所述壳体(2)的直边上设置有6个走线槽(203)，所述T型档(2021)的横边上设置有2个走线槽(203)，所述T型档(2021)的竖边上设置有1个走线槽(203)，所述一字型档(2022)上设置有1个走线槽(203)。

6.一种电源电路，其特征在于，包括四个电源模块(4)、一条电源总线(5)、多条电源分线(6)以及如权利要求1至5任意一项所述的壳盖(1)和壳体(2)，其中：

所述四个电源模块(4)分为第一电源电路(401)、第二电源电路(402)、第三电源电路(403)和第四电源电路(404)；

所述电源总线(5)沿壳体(2)内部边缘布置，所述电源总线(5)一端连接有总线正极(501)，电源总线(5)另一端连接有总线负极(502)；

所述电源分线(6)由电源总线(5)分出、且包括第一输入分线(601)、第一输出分线(602)、第二输入分线(603)、第二输出分线(604)、第三输入分线(605)、第三输出分线(606)、第四输入分线(607)和第四输出分线(608)；

所述第一电源电路(401)设置在第一空腔(2011)内部，所述第一电源电路(401)的输入端连接第一输入分线(601)，第一电源电路(401)的输出端连接第一输出分线(602)；所述第二电源电路(402)设置在第二空腔(2012)内部，所述第二电源电路(402)的输入端连接第二输入分线(603)，第二电源电路(402)的输出端连接第二输出分线(604)；所述第三电源电路(403)设置在第三空腔(2013)内部，所述第三电源电路(403)的输入端连接第三输入分线(605)，第三电源电路(403)的输出端连接第三输出分线(606)；所述第四电源电路(404)设置在第四空腔(2014)内部，所述第四电源电路(404)的输入端连接第四输入分线(607)，第四电源电路(404)的输出端连接第四输出分线(608)。

7.根据权利要求6所述的电源电路，其特征在于，所述电源模块(4)包括MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第三电容、三极管、第一二极管、光电耦合器和LM5021芯片；

电源输入端正极通过第一电阻连接三极管的集电极，第二电阻与第一电阻并联，三极管的集电极和基极之间连接有第三电阻，三极管的基极连接第一二极管的负极，第一二极管的正极连接电源输入端负极，三极管的发射极连接集成电源模块的电源，三极管的发射极与电源输入端负极之间连接有第一电容；

第一电感连接在电源输入端正极与变压器初级同名端之间，第二电容接在电源输入端正极与电源输入端负极之间，电源输入端负极与变压器初级同名端之间依次串联有第二电感与第三电容；

电源输出端正极通过第四电阻连接光电耦合器正极，电源输出端正极依次通过第五电阻和第六电阻接地，光电耦合器负极连接第四二极管负极，第四二极管正极接地，第四二极管负极与第四二极管正极之间依次串联有第八电容和第六电阻；

MOS管的源极连接变压器初级异名端，MOS管的漏极通过第七电阻连接电源输入端负极，MOS管的栅极通过第八电阻连接电源输入端负极，MOS管的栅极通过第九电阻连接主控电路；

LM5021芯片包括OUT引脚和COMP引脚，OUT引脚分别连接第九电阻和第五二极管的负极，第五二极管的正极通过第八电阻连接电源输入端负极；COMP引脚连接光电耦合器的集电极，光电耦合器的发射极连接所述电源输入端负极。

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