CN211406630U - 绝缘骨架及电源模块 - Google Patents

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刘朝阳
廖剑飞
徐礼
王颖曜
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Abstract

本实用新型公开了一种绝缘骨架,包括两块端面固定板、一块以上的中间固定板和多根固定梁;各所述端面固定板和中间固定板上均设置有多个卯眼,多根固定梁穿过所述中间固定板的卯眼后,两端均作为榫头插设于两块端面固定板的卯眼中;所述固定梁上设置有与PCB板相连接的汇流母线结构。本实用新型还公开了一种电源模块,包括多块PCB板和如上所述的绝缘骨架,各所述PCB板间隔安装于所述固定梁上。本实用新型的绝缘骨架和电源模块均具有结构简单、强度高、载流量大、空间利用率高、拆装简便等优点。

Description

绝缘骨架及电源模块
技术领域
本实用新型主要涉及供电技术领域,特指一种绝缘骨架及电源模块。
背景技术
当前,电源产品顺应着紧凑化和微型化的发展趋势,主要通过优化产品的模块设计来实现缩减产品的尺寸和体积的目标。由于同等面积的圆形相比矩形更节省空间,所以将产品的外壳和模块都做成圆形能够达到减小产品外形尺寸的目的,但是在电气产品中使用圆形PCB板会存在以下缺点:
1)在结构设计中不方便设置支撑点:电路板上的元器件通常矩形块状的居多,这些器件在圆形的PCB板上布局起来也会相对占用空间,使得PCB板设计布局紧凑,复杂以及中间的留白少,能够设置结构支撑点的位置受限;
2)PCB板器件布局紧凑情况下,采用金属六角螺柱支撑,难以满足电气绝缘性能要求;其中采用六角螺柱来支撑是比较常规的设计,因考虑强度因素,六角螺柱用金属材质,并且截面尺寸较大,占用空间;同时,在金属六角螺柱表面需要覆盖绝缘层来提高绝缘性能,但在结构紧凑的圆形PCB板中使用同样会有电气绝缘性能不足的弊端。
3)最后,在多层级圆形PCB板的电源模块中,如果PCB板上布局的器件高度较高,为满足电气间隙要求也会相应增加层级之间的间距,常规的支撑结构有跨度长、受力截面小的弊端,导致刚度不够,结构强度和稳定性弱等问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本实用新型提供一种整体结构以及汇流结构简单、强度高的绝缘骨架及电源模块。
为解决上述技术问题,本实用新型提出的技术方案为:
一种绝缘骨架,包括两块端面固定板、一块以上的中间固定板和多根固定梁;各所述端面固定板和中间固定板上均设置有多个卯眼,多根固定梁穿过所述中间固定板的卯眼后,两端均作为榫头插设于两块端面固定板的卯眼中;所述固定梁上设置有与PCB板相连接的汇流母线结构。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述汇流母线结构包括正极汇流排、负极汇流排和转接板;所述正极汇流排和负极汇流排均沿所述固定梁的侧面布置,所述转接板的一端与所述PCB板相连,另一端与所述正极汇流排或负极汇流排相连。
所述转接板呈L型,所述转接板的一边开设有与所述PCB板连接的安装孔,另一边设置有与所述正极汇流排或负极汇流排连接的腰形孔。
所述固定梁的侧面上设置有凹槽,所述正极汇流排和负极汇流排安装于所述凹槽内,且所述正极汇流排和负极汇流排的上表面与凹槽的上表面相平齐。
所述正极汇流排或负极汇流排的一端设有用于对外接线的接线组件。
各所述PCB板通过安装组件安装于所述固定梁上;所述安装组件包括绝缘支撑板,所述绝缘支撑板紧固贴合在所述PCB板的背面,所述绝缘支撑板间隔安装于所述两块端面固定板之间,且与所述端面固定板平行布置;所述绝缘支撑板与所述固定梁之间有连接组件。
所述连接组件包括第一折边和第二折边,所述第一折边与所述第二折边相互垂直布置,所述第一折边与所述固定梁的外侧贴合且设有安装孔,用于与紧固件配合安装于所述固定梁上;所述第二折边上设置有凹槽,用于卡设在所述固定梁上,所述第二折边于凹槽的两侧设置有安装孔,用于与紧固件配合安装绝缘支撑板。
各所述端面固定板和中间固定板上的卯眼为矩形槽或U型槽或C型槽或椭圆型槽,所述固定梁的横截面呈与卯眼相匹配的形状。
各所述中间固定板上的卯眼于外侧形成开口。
本实用新型还公开了一种电源模块,包括多块PCB板和如上所述的绝缘骨架,各所述PCB板间隔安装于所述固定梁上。
与现有技术相比,本实用新型的优点在于:
(1)本实用新型的绝缘骨架及电源模块,通过固定梁与卯眼之间的配合,形成卯榫结构,能够限定固定梁在不同自由度(除了轴向方向)移动,再通过紧固组件限制固定梁在轴向方向上的移动,从而实现固定梁在各个自由度上的限定,整体结构简单、强度高且稳定可靠;通过在固定梁上设置有汇流母线结构,不仅可以起到汇流的作用,而且可以实现对PCB板的支撑作用。
(2)本实用新型的绝缘骨架及电源模块,通过汇流母线结构的设置,只需要有汇流排和转接板,整体结构简单紧凑、汇流条载流量大、空间利用率高、不需要在PCB板面开设布线孔或避让槽;同时拆装简便、能够减少整机的线缆数量和整机装配的工作量;其中转接板不仅可以汇流,还可以起到支撑作用。
(3)本实用新型的绝缘骨架及电源模块,通过绝缘支撑板的设置,能够实现各层PCB板之间的电气隔离,有效增加爬电距离和绝缘性,减小各层PCB板之间的间距;绝缘支撑板与PCB板贴合紧固安装,能够有效提高PCB板的结构强度,也便于在PCB板布局空隙的地方设置支撑点,同时也便于绝缘支撑板与PCB板整体结构与固定梁之间的连接,从而进一步提高了整体结构的紧凑性和结构强度。
附图说明
图1为本实用新型在实施例的立体结构示意图。
图2为本实用新型在实施例的部分剖视图。
图3为本实用新型的汇流排一端在实施例的结构示意图。
图4为本实用新型的汇流排另一端在实施例的结构示意图。
图5为本实用新型的端面固定板在实施例的结构示意图。
图6为本实用新型的中间固定板在实施例的结构示意图。
图7为本实用新型的安装组件在实施例的结构示意图。
图中标号表示:1、端面固定板;2、中间固定板;3、卯眼;4、固定梁;401、凹槽;5、安装组件;501、绝缘支撑板;5011、支撑凸台;5012、开口槽;502、连接组件;5021、第一连接件;6、紧固组件;601、第一紧固件;602、第二紧固件;7、PCB板;8、汇流母线结构;801、正极汇流排;802、负极汇流排;803、转接板;804、接线组件。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
如图1和图2所示,本实施例的绝缘骨架,包括两块端面固定板1、一块以上的中间固定板2和多根固定梁4;各端面固定板1和中间固定板2上均设置有多个卯眼3,多根固定梁4穿过中间固定板2的卯眼3后,两端均作为榫头插设于两块端面固定板1的卯眼3中;各端面固定板1和中间固定板2与固定梁4之间均设置有紧固组件6,用于实现端面固定板1和中间固定板2与固定梁4之间的固定;固定梁4上设置有用于安装PCB板7的安装组件5,用于将PCB板7紧固安装于固定梁4上;固定梁4上设置有与PCB板7相连接的汇流母线结构8。本实用新型的绝缘骨架,应用于电源模块中,通过固定梁4与卯眼3之间的配合,形成卯榫结构,能够限定固定梁4在不同自由度(除了轴向方向)移动,再通过紧固组件6限制固定梁4在轴向方向上的移动,从而实现固定梁4在各个自由度上的限定,整体结构简单、强度高且稳定可靠;通过在固定梁4上设置有汇流母线结构8,不仅可以起到汇流的作用,而且可以实现对PCB板7的支撑作用。
本实施例中,汇流母线结构8包括正极汇流排801、负极汇流排802和转接板803;正极汇流排801和负极汇流排802均沿固定梁4的侧面布置,如图2所示,其中正极汇流排801位于固定梁4的上侧,负极汇流排802位于固定梁4的下侧,正极汇流排801与负极汇流排802的结构相同,一端折弯90度形成安装边,安装边上设有安装孔,如图3所示;正极汇流排801与负极汇流排802的另一端设置有接线组件804,用于对外接线,接线组件804具体为螺柱,如图4所示;另外,固定梁4的侧面上设置有凹槽401,正极汇流排801和负极汇流排802安装于凹槽401内,且正极汇流排801和负极汇流排802的上表面与凹槽401的上表面相平齐;具体地,在正极汇流排801和负极汇流排802上设置有多个安装孔,一部分安装孔用于与转接板803连接,一部分则用于自身的固定,相对应地,在凹槽401内设置有若干安装盲孔,里面嵌入钢丝螺套,用于在转接板803搭接在汇流排表面后,通过螺栓或螺钉穿过转接板803和汇流排上的安装孔后与凹槽401上安装盲孔内的钢丝螺套连接,实现转接板803与汇流排紧固在固定梁4上。转接板803的一端与PCB板7相连,另一端则与正极汇流排801或负极汇流排802相连,从而实现PCB板7与各汇流排的连接。具体地,转接板803呈L型,转接板803的一边开设有与PCB板7连接的安装孔,另一边设置有与正极汇流排801或负极汇流排802连接的腰形孔,保证自身搭接在汇流排上能够方便调整螺栓或螺钉的位置以与凹槽401内安装盲孔的钢丝螺套连接。上述汇流母线结构8的设置,结构简单紧凑、载流量大、空间利用率高、不需要在PCB板7面开设布线孔或避让槽、同时拆装简便、能够减少整机的线缆数量和整机装配的工作量;其中转接板803可以起一定的支撑以及垫高的作用,当然,相对应的PCB板7上的安装孔则需要做金属化处理。
本实施例中,安装组件5包括多块绝缘支撑板501,各绝缘支撑板501紧固贴合在各PCB板7的背面,各绝缘支撑板501均匀间隔安装于两块端面固定板1之间,且与端面固定板1平行布置;在PCB板7和绝缘支撑板501的四周于固定梁4的位置设计矩形开口槽5012,便于卡设在固定梁4上。在各PCB板7中间有空间的地方设置固定孔,同时在绝缘支撑板501对应的位置设计支撑凸台5011,里面镶嵌螺母,用螺丝将PCB板7紧固在绝缘支撑板501上。其中绝缘支撑板501的厚度要求比PCB板7的厚度要大;对于反面布置有器件的PCB板7,在绝缘支撑板501的对应位置可以设计避位槽和孔等。上述绝缘支撑板501的设置,能够实现各层PCB板7之间的电气隔离作用,有效增加爬电距离和绝缘性,减小各层PCB板7之间的间距;绝缘支撑板501与PCB板7贴合紧固安装,能够有效提高PCB板7的结构强度,也便于在PCB板7布局空隙的地方设置支撑点,同时也便于绝缘支撑板501与PCB板7整体结构与固定梁4之间的连接,从而进一步提高了整体结构的紧凑性和结构强度。
进一步地,绝缘支撑板501中间设置的支撑凸台5011用于支撑PCB板7,同时转接板803则位于与绝缘支撑板501与PCB板7之间,PCB板7汇流输出端的各安装孔两面均金属化处理,保证良好的导电性能。第一层需要汇流输出的PCB板7汇流输出孔的上表面和正极汇流排801和负极汇流排802折弯的安装面贴合,在各安装孔处,绝缘支撑板501和PCB板7之间用平垫进行高度补偿,确保孔位对正后用螺丝和螺母紧固。其余各层需要汇流输出的PCB板7汇流输出孔的下表面和转接板803的安装面进行贴合,确保孔位对正后也用螺丝和螺母紧固。同时,转接板803的另一安装面贴合到正、负极汇流排802的表面,微调PCB板7的高度间距并保证板面水平,然后用螺钉紧固。上述转接板803采用转接铜排,可以实现支撑和汇流的功能。
进一步地,绝缘支撑板501与固定梁4之间有连接组件502,如图5所示,其中连接组件502包括第一连接件5021,第一连接件5021包括第一折边和第二折边,第一折边与第二折边相互垂直布置以呈L型,第一折边与固定梁4的外侧贴合且设有安装孔,用于与紧固件(如螺丝螺钉等)配合安装于固定梁4上;第二折边上设置有凹槽,用于卡设在固定梁4上,第二折边于凹槽的两侧设置有安装孔,用于与紧固件(如螺丝螺钉等)配合安装绝缘支撑板501,其中第二折边位于PCB板7与绝缘支撑板501之间,可以起一定的支撑以及垫高的作用,同时支撑凸台5011的厚度要求跟第二折边的厚度一致,有利于加强PCB板7的刚度和上下层PCB板7之间的电气绝缘性以及保证PCB板7支撑面的平整性。其中PCB板7对应的第一连接件5021的安装孔需要做绝缘处理。上述连接组件502结构简单且拆装简便。
如图7所示,本实施例中,中间固定板2与固定梁4之间的紧固组件6包括第一紧固件601,第一紧固件601的结构与第一连接件5021的结构类似,同样包括弯折形成相互垂直的第一紧固板和第二紧固板,第一紧固板上设置有安装孔,用于与紧固件(如螺丝螺钉等)配合安装在固定梁4上,第二紧固板上设有凹槽,用于卡设在固定梁4上,第二紧固板于凹槽两侧铆接有螺母,用于与紧固件(如螺丝螺钉等)配合安装在中间固定板2上。如图1所示,端面固定板1与固定梁4之间的紧固组件6包括第二紧固件602,其结构与第一紧固件601的结构相类似,同样包括弯折形成相互垂直的第一紧固板和第二紧固板,第一紧固板上设置有安装孔,用于与紧固件(如螺丝螺钉等)配合安装在固定梁4上,第二紧固板上铆接有螺母,用于与紧固件配合安装在端面固定板1上。上述紧固组件6结构简单且拆装简便。
本实用新型还相应公开了一种电源模块,包括PCB板7和如上所述的绝缘骨架,其中PCB板7安装于固定梁4上。具体地,PCB板7通过绝缘支撑板501安装于固定梁4上,绝缘支撑板501安装于PCB板7的背面,绝缘支撑板501上设置有支撑凸台5011,用于支撑PCB板7,支撑凸台5011内镶嵌有螺母,用于与紧固件(如螺丝螺钉等)相配合将PCB板7固定在绝缘支撑板501上。本实用新型的电源模块同样具有如上绝缘骨架所述的优点,而且结构简单且强度高。
以上仅是本实用新型的优选实施方式,本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰,应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种绝缘骨架,其特征在于,包括两块端面固定板(1)、一块以上的中间固定板(2)和多根固定梁(4);各所述端面固定板(1)和中间固定板(2)上均设置有多个卯眼(3),多根固定梁(4)穿过所述中间固定板(2)的卯眼(3)后,两端均作为榫头插设于两块端面固定板(1)的卯眼(3)中;所述固定梁(4)上设置有与PCB板(7)相连接的汇流母线结构(8)。
2.根据权利要求1所述的绝缘骨架,其特征在于,所述汇流母线结构(8)包括正极汇流排(801)、负极汇流排(802)和转接板(803);所述正极汇流排(801)和负极汇流排(802)均沿所述固定梁(4)的侧面布置,所述转接板(803)的一端与所述PCB板(7)相连,另一端与所述正极汇流排(801)或负极汇流排(802)相连。
3.根据权利要求2所述的绝缘骨架,其特征在于,所述转接板(803)呈L型,所述转接板(803)的一边开设有与所述PCB板(7)连接的安装孔,另一边设置有与所述正极汇流排(801)或负极汇流排(802)连接的腰形孔。
4.根据权利要求2或3所述的绝缘骨架,其特征在于,所述固定梁(4)的侧面上设置有凹槽(401),所述正极汇流排(801)和负极汇流排(802)安装于所述凹槽(401)内,且所述正极汇流排(801)和负极汇流排(802)的上表面与凹槽(401)的上表面相平齐。
5.根据权利要求2或3所述的绝缘骨架,其特征在于,所述正极汇流排(801)或负极汇流排(802)的一端设有用于对外接线的接线组件(804)。
6.根据权利要求1或2或3所述的绝缘骨架,其特征在于,各所述PCB板(7)通过安装组件(5)安装于所述固定梁(4)上;所述安装组件(5)包括绝缘支撑板(501),所述绝缘支撑板(501)紧固贴合在所述PCB板(7)的背面,所述绝缘支撑板(501)间隔安装于所述两块端面固定板(1)之间,且与所述端面固定板(1)平行布置;所述绝缘支撑板(501)与所述固定梁(4)之间有连接组件(502)。
7.根据权利要求6所述的绝缘骨架,其特征在于,所述连接组件(502)包括第一折边和第二折边,所述第一折边与所述第二折边相互垂直布置,所述第一折边与所述固定梁(4)的外侧贴合且设有安装孔,用于与紧固件配合安装于所述固定梁(4)上;所述第二折边上设置有凹槽,用于卡设在所述固定梁(4)上,所述第二折边于凹槽的两侧设置有安装孔,用于与紧固件配合安装绝缘支撑板(501)。
8.根据权利要求1或2或3所述的绝缘骨架,其特征在于,各所述端面固定板(1)和中间固定板(2)上的卯眼(3)为矩形槽或U型槽或C型槽或椭圆型槽,所述固定梁(4)的横截面呈与卯眼(3)相匹配的形状。
9.根据权利要求8所述的绝缘骨架,其特征在于,各所述中间固定板(2)上的卯眼(3)于外侧形成开口。
10.一种电源模块,其特征在于,包括多块PCB板(7)和如权利要求1-9中任意一项所述的绝缘骨架,各所述PCB板(7)间隔安装于所述固定梁(4)上。
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Granted publication date: 20200901

Pledgee: Hunan Xingsha Rural Commercial Bank Co.,Ltd. quantang sub branch

Pledgor: CHANGSHA GUANGYI CONVERTING TECHNIQUE Co.,Ltd.

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