CN210745657U - 一种点电源装置及电源组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电源领域，公开了一种点电源装置及电源组件。该点电源装置包括金属电路板、电路板以及功率器件，金属电路板包括主体及连接体，金属电路板的主体与电路板相对，金属电路板的连接体连接于主体与电路板之间，电路板朝向主体的一面设置有非功率器件，功率器件设于主体朝向电路板的一面，或者设于连接体，功率器件与电路板电性连接。该点电源装置将功率器件设于主体或连接体上，当点电源装置工作时，通过金属电路板散发点电源装置内部的主要热量，提高点电源装置的散热能力。

Description

一种点电源装置及电源组件

技术领域

本实用新型实施方式涉及电源领域，特别是涉及一种点电源装置及电源组件。

背景技术

点电源装置的散热问题一直是人们研究的热点问题，当电流流过电源内部的器件时，这些器件会产生大量的热量，进而使得电源温度升高，若电源散热能力不足，无法将热量传递出去，则可能会造成电源内部器件无法正常工作，电源效率降低，甚至烧毁电源。

实用新型内容

本实用新型实施方式旨在提供一种点电源装置，以能够加快电源的散热，提高散热能力。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种点电源装置，包括：

金属电路板，包括主体及连接体；

电路板，朝向所述主体的一面设置有非功率器件，所述主体与所述电路板相对，所述连接体连接于所述主体与所述电路板之间；及

功率器件，设于所述主体朝向所述电路板的一面，或者设于所述连接体，所述功率器件与所述电路板电性连接

在一些实施例中，所述金属电路板为一弯折的金属板。

在一些实施例中，所述连接体连接于所述主体的一端，所述主体的另一端设置有连接件，所述连接件还连接所述电路板。

在一些实施例中，其特征在于，所述连接件为微型铜柱或贴片器件。

在一些实施例中，所述功率件包括MOS开关管和电感。

在一些实施例中，所述功率其器件与所述电路板电性连接。

在一些实施例中，所述电路板背向所述主体的一面设置有多个贴点焊接球。

在一些实施例中，所述主体设置有多个相平行的贯通的条形孔。

在一些实施例中，所述主体设置有多个均匀分布的贯通的圆孔。

本实用新型另一方面提供一种电源组件，包括：

主板；

散热装置，与所述主板相间隔；及

上述的点电源装置，其一端安装于所述主板，其另一端与所述散热装置相接触。

本实用新型实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施方式提供一种点电源装置，其包括金属电路板、电路板以及功率器件，金属电路板包括主体及连接体，金属电路板的主体与电路板相对，金属电路板的连接体连接于主体与电路板之间，电路板朝向主体的一面设置有非功率器件，功率器件设于主体朝向电路板的一面，或者设于连接体，功率器件与电路板电性连接。该点电源装置将功率器件设于主体或连接体上，当点电源装置工作时，通过散热效率极高的金属电路板散发点电源装置内部的主要热量，提高点电源装置的散热能力。

附图说明

图1a、图1b以及图1c分别是本实用新型其中一实施例提供的点电源装置的三种电路图；

图2是本实用新型其中一实施例提供的点电源装置的立体图；

图3是图2所示的点电源装置的立体图，其中点电源装置的外壳被虚化；

图4是图2所示的点电源装置的正视图，其中点电源装置的外壳被省略；

图5是图2所示的点电源装置的另一角度的立体图，其中点电源装置的外壳被省略；

图6是本实用新型另一实施例提供的一种电源组件的主视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

点电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，其特点是可为专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列(FPGA)及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说，这类模块称为负载点(POL)电源供应系统或使用点电源供应系统(PUPS)。由于模块式结构的优点甚多，因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。电源装置的散热能力是影响电源装置性能的一个重要因素，电源装置的散热能力弱会影响器件的正常工作，进而影响整个电源的正常工作。其中，对点电源来说，主要发热器件是一些大功率器件，例如电感和场效应晶体管(MOS管)或二极管等，请分别参阅图1a、图1b以及图1c，图1a、图1b以及图1c分别是本实用新型其中一实施例提供的点电源装置的三种电路图，图1a的点电源电路包含两个MOS管，图1b的点电源电路包含四个MOS管，图1c的点电源电路包含两个MOS管和一个电感，点电源装置的主发热功率回路包括MOS开关管或者MOS开关管和电感，且无论电路怎样变形或扩大功率，主发热电路都是三个主电流回路，三个信号触电连接，并且，主要发热器件包括MOS管和电感。

因此，为了提高点电源装置的散热能力，请参阅图2至图5，本实用新型其中一实施例提供一种点电源装置100，包括金属电路板10，电路板20，功率器件30，非功率器件40，连接件50以及外壳60。金属电路板10，电路板20以及连接件50三者首尾相连，围设一个环形结构，功率器件30及非功率器件40皆位于环形结构内，外壳60与电路板20封装该环形结构，其中，功率器件30连接金属电路板10，非功率器件40连接电路板20。通过将功率器件30与电路板20分离，并直接设置在金属电路板10上，功率器件30的大部分热量均可通过金属电路板10直接向外辐射，避免在电路板20上产生集中的热量而导致散热效率低下。

金属电路板10为一个折弯的金属板，其是一种由金属基材、绝缘体以及铜箔组成的金属电路板，散热效率极高，在一些实施例中，金属电路板10可以是铜基板或者铝基板等。金属电路板10包括主体11和连接体12。主体11与电路板20相对，连接体12连接于主体11的一端，连接件50连接于主体11的另一端，功率器件30设置于主体11朝向电路板20的一面，或者设置于连接体12朝向连接件50的一面，其中图2至图5只展示了功率器件30设置于主体11的示例。

可以理解，金属电路板10为L形，可以理解，根据实际情况，金属电路板10并不仅限于L形，金属电路板10也可以为T形，U形等。此外，在很大程度上，连接件50起到支撑金属电路板10的作用，当金属电路板10也可以为T形，U形等情况下，金属电路板10的结构能够稳定地连接电路板20，在此种情况下，连接件50可以直接省略。

在一些实施例中，主体11设置有多个相平行的贯通的条形孔，或者多个均匀分布的贯通的圆孔，用于散热。当点电源装置100工作时，可以使用冷气流进行散热，具体地，大部分热量通过主体11传递到与主体11表面接触、温度更低、快速运动的空气中，空气可以带走大部分热量，进而点电源可以快速冷却，进一步达到快速散热的目的。

电路板20蚀刻有驱动功率器件30及非功率器件40的点电源电路，如图1所示。电路板20朝向主体11的一面设置有非功率器件40。

在一些实施例中，点电源装置100采用球栅阵列封装，简称BGA(Ball Grid ArrayPackage)封装，使得电路板20背向主体11的一面有多个球状或柱状焊点21的阵列，这些焊点为点电源装置100的I/O端子，当点电源工作时，大部分热量可以通过金属电路板10散发，还有一部分热量传到电路板20，从封装底部散热，进一步提高点电源装置100的散热能力。

功率器件30为点电源装置100中主要的发热器件，可以是集成器件，也可以是分立器件，功率器件30通过连接件50与电路板20电性连接，在连接件50省略的情况下，功率器件30也可以直接与电路板20电性连接，功率器件30包括场效应晶体管31和电感32。

非功率器件40为点电源装置100中发热较少的器件，可以是集成器件也可以是独立器件，非功率器件40与电路板20电性连接，非功率器件40可以为电容，电阻，二极管等低功率元器件。

需要说明，上述的电性连接可以通过一些导体连接，如导线、端子等，或者将功率器件30或者非功率器件40设置一些特殊焊点，如表面贴装的焊点等，通过这些特殊焊点直接与电路板20电性连接。

连接件50为微型铜柱或贴片器件，其中微型铜柱是可以通过大电流的铜柱，而贴片器件为大功率贴片器件。

请参阅图6，本实用新型另一实施例提供一种电源组件200，包括如上所述的点电源装置100，主板70以及散热装置80。主板70为一电路载体，蚀刻有驱动多个用于驱动点电源装置100的驱动电路，主板70的两相对侧皆可焊装多个点电源装置100，电路板20通过其背向主体11的球状或柱状焊点21焊装于主板70，也即点电源装置100的一端焊装于主板70。散热装置80为一铝制的壳体，散热装置80与主板70相间隔，外壳60背向电路板20的一面接触散热装置80，也即点电源装置100的另一端与散热装置80接触。电源组件200通过多个点电源装置100共用一个散热装置80进行散热，既可以提高电源组件200的输出功率，又可以提高电源组件200的散热能力。

电源组件200在具体使用时，功率器件30产生热量，其中大部分热量通过传导至金属电路板10直接经散热装置80传导，剩余的部分热量通过金属电路板10或者连接件50传导至电路板20，电路板20通过其背向主体11的触点向主板70辐射。

有益效果：在本实用新型提供的点电源装置100及具有此点电源装置100的电源组件200中，将功率器件30与电路板20相分隔，并直接设置于金属电路板10，当点电源装置100工作时，功率器件30产生的热量直接通过金属电路板10将这些大部分热量向外辐射，避免了在电路板20上产生集中热点导致散热效率低下的问题，从而提高点电源装置100的散热能力。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施方式，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施方式，这些实施方式不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施方式，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种点电源装置，其特征在于，包括：

金属电路板，包括主体及连接体；

电路板，朝向所述主体的一面设置有非功率器件，所述主体与所述电路板相对，所述连接体连接于所述主体与所述电路板之间；及

功率器件，设于所述主体朝向所述电路板的一面，或者设于所述连接体，所述功率器件与所述电路板电性连接。

2.根据权利要求1所述的点电源装置，其特征在于，所述金属电路板为一弯折的金属电路板。

3.根据权利要求1所述的点电源装置，其特征在于，所述主体的一端连接所述连接体，所述主体的另一端设置有连接件，所述连接件连接所述主体的一端还连接所述功率器件，所述连接件的另一端连接所述电路板。

4.根据权利要求3所述的点电源装置，其特征在于，所述连接件为微型铜柱或贴片器件。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述功率器件通过所述连接件与所述电路板电性连接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的点电源装置，其特征在于，所述功率器件包括场效应晶体管和电感。

7.根据权利要求1至4任一项所述的点电源装置，其特征在于，所述点电源装置采用球栅阵列封装。

8.根据权利要求1至4任一项所述的点电源装置，其特征在于，所述主体设置有多个相平行的贯通的条形孔。

9.根据权利要求1至4任一项所述的点电源装置，其特征在于，所述主体设置有多个均匀分布的贯通的圆孔。

10.一种电源组件，其特征在于，包括：

主板；

散热装置，与所述主板相间隔；及

如权利要求1至9任一项所述的点电源装置，其一端安装于所述主板，其另一端与所述散热装置相接触。

Images