CN214315021U - 一种用于风扇驱动的开关电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于风扇驱动的开关电源，涉及开关电源领域，包括：一双面电路板，双面电路板顶面集成有：一输入端子，电连接一外部的整流模块，用于接收整流模块输出的直流电压；一开关电源芯片，电连接输入端口，用于根据直流电压生成一驱动波形；至少一输出端子，用于输出变压得到的输出电压；一基板，设置在双面电路板下方，并电连接双面电路板，基板上集成有:一功率开关管，电连接开关电源芯片，用于根据驱动波形转化得到一高频电压；一变压器，电连接功率开关管和各输出端子，用于对高频电压进行变压得到输出电压。本技术方案有效节省了开关电源内部空间，实现了更高的集成度，更高的可靠性和生产的便捷性。

Description

一种用于风扇驱动的开关电源

技术领域

本实用新型涉及开关电源领域，尤其涉及一种用于风扇驱动的开关电源。

背景技术

开关模式电源(Switch Mode Power Supply，简称SMPS)，又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。其功能是将一个位准的电压，透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。开关电源的输入多半是交流电源(例如市电)或是直流电源，而输出多半是需要直流电源的设备，例如个人电脑，而开关电源就进行两者之间电压及电流的转换。开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，LED灯具，通讯设备，视听产品，安防监控，LED灯带，电脑机箱，数码产品和仪器类等领域。

电源风扇是开关电源的一个重要组成部份，负责将电源内的热空气抽出，实现对工业集成模块的散热。

现有技术中用于风扇驱动的电源存在体积大，损耗高，性能不够稳定，电源自身温升较高，满载时输出电压降低等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于风扇驱动的开关电源，包括：

一双面电路板，所述双面电路板顶面集成有：

一输入端子，电连接一外部的整流模块，用于接收所述整流模块输出的直流电压；

一开关电源芯片，电连接所述输入端子，用于根据所述直流电压生成一驱动波形；

至少一输出端子，用于输出变压得到的输出电压；

一基板，设置在所述双面电路板下方，并电连接所述双面电路板，所述基板上集成有:

一功率开关管，电连接所述开关电源芯片，用于根据所述驱动波形转化得到一高频电压；

一变压器，电连接所述功率开关管和各所述输出端子，用于对所述高频电压进行变压得到所述输出电压。

优选的，所述双面电路板底面还集成有：

至少一滤波电容，电连接所述输入端子和所述开关电源芯片，用于对所述直流电压进行滤波。

优选的，所述双面电路板顶面还集成有：

一控制信号端子，信号连接外部的一微控制芯片，用于接收所述微控制芯片的控制指令；

一继电器，信号连接所述控制信号端子且电连接各所述输出端子，用于根据所述控制指令控制各所述输出端子输出所述输出电压。

优选的，所述双面电路板底面还集成有：

至少一分压电阻，电连接所述输入端子和所述开关电源芯片，用于对所述直流电压进行分压。

优选的，所述基板上还集成有：

至少一整流二极管，电连接所述变压器，用于对所述输出电压进行整流得到一整流输出电压。

优选的，还包括一外壳，所述双面电路板和所述基板设置在所述外壳内部。

优选的，所述外壳采用PBT材料制作而成。

优选的，所述输入端子、各所述输出端子和所述控制信号端子采用纯铜材料制作而成。

优选的，所述基板包括铝基板。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本技术方案采用双面电路板，并将基板垂直设置在双面电路板的下方，有效节省了开关电源内部空间，实现了更高的集成度，更高的可靠性和生产的便捷性；同时采用铝基板作为基板，使得开关电源内部散热性能更强；通过整流二极管对输出电压进行整流，并通过滤波电容进行滤波，使得开关电压在满载时输出电压也能在微小范围内波动。

附图说明

图1为本实用新型的较佳的实施例中，开关电源的整体结构示意图；

图2为本实用新型的较佳的实施例中，双面电路板的结构示意图；

图3为本实用新型的较佳的实施例中，基板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实用新型并不限定于该实施方式，只要符合本实用新型的主旨，则其他实施方式也可以属于本实用新型的范畴。

本实用新型的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种用于风扇驱动的开关电源，如图1和图2所示，包括：

一双面电路板1，双面电路板1顶面集成有：

一输入端子11，电连接一外部的整流模块，用于接收整流模块输出的直流电压；

一开关电源芯片12，电连接输入端子11，用于根据直流电压生成一驱动波形；

至少一输出端子13，用于输出变压得到的输出电压；

一基板2，设置在双面电路板1下方，并电连接双面电路板1，基板2上集成有:

一功率开关管21，电连接开关电源芯片12，用于根据驱动波形转化得到一高频电压；

一变压器22，电连接功率开关管21和各输出端子13，用于对高频电压进行变压得到输出电压。

具体地，本实施例中，双面电路板1可以为双面PCB板，基板2可以为铝基板，由于铝基板具有良好的散热性，通过使用铝基板作为基板2，使得开关电源内部散热性能更强，提升了本技术方案的散热性。通过输入端子11接收外部的整流模块输出的直流电压，即母线电压。开关电源芯片12的型号可以为UC2844。开关电源芯片12根据直流电压生成驱动波形。基板2上设置有一贴片端子，双面电路板1上设置有对应与贴片端子的插孔，通过贴片端子和插孔之间的配合，实现双面电路板1和基板2之间的电气连接。双面电路板1和铝基板上的元器件均避开变压器22设置，实现预防电磁干扰。集成在基板2上的功率开关管21根据驱动波形对直流电压进行电压转换：功率开关管21在接收到驱动波形之后功率开关管21开通之后基板2上的母线形成一个功率回路，对变压器22进行充电，将直流电压转换为高频方波电压；当驱动波形关闭之后，功率回路断开，此时变压器22两脚上的高频方波电压通过反激在副边产生输出电压。进而将输出电压通过输出端子13进行输出。

优选的，本实施例中，双面电路板1上集成有一DC-DC电路、一开关电源控制电路、一钳位电路和一滤波电路。

优选的，本技术方案采用真空焊接工艺对双面电路板1和基板2上的元器件进行焊接，实现有效降低热阻，提升本技术方案的散热能力。

本实用新型的较佳的实施例中，如图2所示，双面电路板1底面还集成有：

至少一滤波电容14，电连接输入端子11和开关电源芯片12，用于对直流电压进行滤波。

具体地，本实施例中，滤波电容14设置有五个，集成在双面电路板1的底面。输入端子11输入的直流电压为含有脉动成分的直流电压。通过各滤波电容14对直流电压的滤波，有效降低了直流电压的脉动，使得滤波后得到较为平滑的直流电压，提升了本技术方案的稳定性。

本实用新型的较佳的实施例中，双面电路板1顶面还集成有：

一控制信号端子15，信号连接外部的一微控制芯片，用于接收微控制芯片的控制指令；

一继电器16，信号连接控制信号端子15且电连接各输出端子13，用于根据控制指令控制各输出端子13输出输出电压。

具体地，本实施例中，继电器16通过控制信号端子15接收微控制芯片的控制信号，当外部的微控制芯片输出的控制指令为高电平时，继电器16打开，输出端子13输出24V直流电压；当外部的微控制芯片输出的控制指令为低电平时，继电器16关闭，输出端子13停止输出。

本实用新型的较佳的实施例中，双面电路板1底面还集成有：

至少一分压电阻17，电连接输入端子11和开关电源芯片12，用于对直流电压进行分压。

具体地，本实施例中，设置有四个分压电阻17。通过各分压电阻17对输入的直流电压的分压，保证直接输出到开关电源芯片12的瞬间电压不会过高，避免瞬时大电压对开关电源芯片12造成损坏，提升本技术方案的安全性。

本实用新型的较佳的实施例中，如图3所示，基板2上还集成有：

至少一整流二极管23，电连接变压器22，用于对输出电压进行整流得到一整流输出电压。

具体地，本实施例中，整流二极管23有三个，整流二极管23的使用型号可以为US2M。通过这些整流二极管23将变压器22副边输出的高频方波输出电压进行整流得到一整流输出电压。进而通过各滤波电容14对整流输出电压进行滤波得到整理滤波输出电压，使得当开关电源满载输出时整流滤波输出电压只在微小的范围内波动，不会出现明显的掉电现象，使得本技术方案的稳定性更高。

本实用新型的较佳的实施例中，还包括一外壳3，双面电路板1和基板2设置在外壳3内部。

具体地，本实施例中，通过设置外壳3实现对双面电路板1和基板2的保护，避免外部环境对双面电路板1和基板2上的元器件造成损坏，保证了本技术方案的耐用性和稳定性。

优选的，在外壳3安装后，采用绝缘硅凝胶对外壳3内部进行填充，进而使得开关电源内部能够达到足够的耐压性能，但是填充绝缘硅凝胶的高度不能没过各端子的引脚，避免对使用造成影响。

优选的，在外壳3安装后，通过密封胶与将双面电路板1和基板2封装一体，使得本技术方案的密闭性更高。

本实用新型的较佳的实施例中，外壳3采用PBT材料制作而成。

具体地，本实施例中，PBT材料具有优良韧性和抗疲劳性、耐热性好、电性能佳、吸水率低等特点，通过采用PBT材料制作外壳3能够有效提升本技术方案的耐用性。

本实用新型的较佳的实施例中，输入端子11、各输出端子13和控制信号端子15采用纯铜材料制作而成。

具体地，本实施例中，输入端子11、各输出端子13和控制信号端子15的表面均电镀可焊镍。由于电镀镍层在空气中的具有稳定性高、耐腐蚀性强、硬度高等特点，保证了本技术方案的稳定性。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于风扇驱动的开关电源，其特征在于，包括：

一双面电路板，所述双面电路板顶面集成有：

一输入端子，电连接一外部的整流模块，用于接收所述整流模块输出的直流电压；

一开关电源芯片，电连接所述输入端子，用于根据所述直流电压生成一驱动波形；

至少一输出端子，用于输出变压得到的输出电压；

一基板，设置在所述双面电路板下方，并电连接所述双面电路板，所述基板上集成有:

一功率开关管，电连接所述开关电源芯片，用于根据所述驱动波形转化得到一高频电压；

一变压器，电连接所述功率开关管和各所述输出端子，用于对所述高频电压进行变压得到所述输出电压。

2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述双面电路板底面还集成有：

至少一滤波电容，电连接所述输入端子和所述开关电源芯片，用于对所述直流电压进行滤波。

3.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述双面电路板顶面还集成有：

一控制信号端子，信号连接外部的一微控制芯片，用于接收所述微控制芯片的控制指令；

一继电器，信号连接所述控制信号端子且电连接各所述输出端子，用于根据所述控制指令控制各所述输出端子输出所述输出电压。

4.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述双面电路板底面还集成有：

至少一分压电阻，电连接所述输入端子和所述开关电源芯片，用于对所述直流电压进行分压。

5.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述基板上还集成有：

至少一整流二极管，电连接所述变压器，用于对所述输出电压进行整流得到一整流输出电压。

6.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，还包括一外壳，所述双面电路板和所述基板设置在所述外壳内部。

7.根据权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述外壳采用PBT材料制作而成。

8.根据权利要求3所述的开关电源，其特征在于，所述输入端子、各所述输出端子和所述控制信号端子采用纯铜材料制作而成。

9.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述基板包括铝基板。

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