CN215186485U - 一种高压小体积acdc电源模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高压小体积ACDC电源模块，包括电路板及直接贴片在电路板的顶面的变压器，电路板包括方形的PCB板及由PCB板下端凸伸出的金手指，PCB板与金手指是一体的，金手指为电路板的引脚端子，金手指与PCB板走线连接处设有第一通孔，金手指尾端增设有第二通孔，所述变压器的原边的爬电距离>9.4mm，高压产品首次采用金手指方案，引脚与电路板合为一体，无需再添加端子的焊盘，根据电压需求可任意调节端子的位置，满足安规要求，大大减小了电源模块的体积，此外通过变压器骨架设计在满足多个安规认证标准的安全距离的同时缩短原副边距离，从而实现产品高压小体积化，并且能够实现自动化生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种开关电源领域，特别涉及开板、高压小体积和自动化程度高的ACDC 电源模块结构。
背景技术
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、处理器、存储器及数字或模拟负载提供供电，广泛适用于工控和电力仪器仪表、智能家居等对体积要求苛刻的场合。
开关电源模块可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器已实现模块化，且设计技术及生产工艺在国内外均已成熟和标准化，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。目前，市面上的AC/DC电源模块难以兼顾体积性能和价格，且在工艺上难以实现全自动化生产。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种高压小体积ACDC电源模块，在减小电源模块体积，增大功率集成密度的同时，优化性能，改善工艺，降低成本，该模块具有交直流两用、输入电压范围宽、高效率、高可靠性、低功耗、安全隔离等优点，且可根据需求搭配外围电路，灵活运用，满足市场需求。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种高压小体积ACDC电源模块，包括电路板及直接贴片在电路板的顶面的变压器，其特征在于：所述电路板包括方形的PCB板及由PCB板下端凸伸出的金手指，PCB板与金手指是一体的，金手指为电路板的引脚端子，金手指与PCB板走线连接处设有第一通孔，金手指尾端增设有第二通孔，所述变压器的原边的爬电距离>9.4mm。
优选的，所述电路板选用漏电起痕指数CTI>600的板材。
优选的，所述变压器的原副边的爬电距离>9.6mm，所述电路板底面原边焊盘与副边焊盘之间的爬电距离>8.0mm，顶面原边焊盘与副边焊盘之间的爬电距离>9.6mm。
优选的，所述金手指的数量为六个，左边四个金手指为一组，用于与原边焊盘电连接，右边两个金手指为一组，用于与副边焊盘电连接。
优选的，所述原边同组两个相邻金手指之间的中心间距为2.85mm，副边同组两个相邻金手指之间的中心间距为2.0mm。
优选的，所述变压器与电路板边框平行放置，且与电路板引脚边框的直线距离＞1.2mm。
优选的，所述变压器副边基座的长度为10.2mm。
优选的，所述变压器的副边基座上表面设有的绝缘结构为凸台和挡板。
优选的，所述变压器的副边基座的凸台与挡板之间开设有隔离槽，隔离槽为直形或曲形；或变压器的副边基座的凸台与挡板之间开设有隔离通槽，隔离通槽为直形或曲形。
优选的，所述电源模块的输入电压为85～528VAC/100～745VDC时，产品体积为33.5x17.2x13mm或产品体积为7.49cm3。
由于上述技术方案的运用，本实用新型的有益效果在于：
(1)高压产品首次采用金手指方案，引脚与电路板合为一体，无需再添加端子的焊盘，根据电压需求可任意调节端子的位置，满足安规要求，也大大减小了电源模块的体积，简化工艺，降低成本；
(2)现有的技术中金手指方案均存在易断裂或焊盘脱落问题，本实用新型在金手指与 PCB板走线连接处(a)及金手指尾端(b)均增加了通孔设计，将金手指的顶底面铜箔连接起来，一方面增加了金手指的机械强度，在遇到震荡时不易断裂，另一方面增强金手指和客户系统PCB焊盘的焊接强度；
(3)高压产品主要是对安规的考量，本实用新型电路板选用漏电起痕指数CTI>600的板材，从而电路板底面原副边爬电距离>8.0mm即可，有更多的位置用来放置器件，而非扩大面积，从而减小模块体积；
(4)变压器与电路板边框平行放置，且与电路板的外接引脚边框直线距离＞1.2mm，有效的避免因变压器与外围板的外接引脚边框太近而导致的安规不满足需求；
(5)基座上的凸台与凹槽增大了变压器磁芯与副边电路导电零部件之间、变压器磁芯和副边电路导电零部件之间的电气间隙与爬电距离，无需大幅度增大变压器骨架基座或使用飞线的方式来满足安规要求，从而减小模块体积；
(6)使用本实用新型，电源模块制造为双面贴板工艺，变压器也无需对磁芯进行额外的胶带包裹，可实现自动化生产，大大降低了制造成本。
附图说明
图1为本实用新型高压小体积ACDC电源模块的结构示意图；
图2为本实用新型高压小体积ACDC电源模块的应用接线图；
图3为本实用新型高压小体积ACDC电源模块电路板的顶面示意图；
图4为本实用新型高压小体积ACDC电源模块电路板的底面示意图。
具体实施方式
具体实施例
参考图1～图4，本实用新型高压小体积ACDC电源模块包括包括电路板10及直接贴片在电路板10的顶面的变压器20，电路板10包括方形的PCB板11及由PCB板11下端凸伸出的金手指12，PCB板11与金手指12是一体的，金手指12为电路板10的引脚端子，金手指12与PCB板11走线连接处a设有第一通孔，金手指12尾端b增设有第二通孔，将金手指12的顶底面铜箔连接起来，一方面增加了金手指12的机械强度，在遇到震荡时不易断裂，另一方面增强金手指12和客户系统PCB焊盘的焊接强度。
金手指12的数量为六个，左边四个金手指为一组，用于与原边焊盘电连接，右边两个金手指为一组，用于与副边焊盘电连接。其中1、2脚用于输入供电电源，3、4脚用于外接滤波电解电容，5、6脚为输出，给负载供电，如图2，可根据应用环境外接EMC电路。根据电压需求可调节金手指的位置，一般来说，考虑焊盘的大小，原边同组两个相邻金手指之间的中心间距最小为2.85mm，副边同组两个相邻金手指之间的中心间距最小为2.0mm。
电路板10选用漏电起痕指数CTI>600的板材，根据电路板的材质特性，从而电路板底面原副边爬电距离>8.0mm即可，有更多的位置用来放置其他电子器件，无需扩大电路板的面积，从而从整体上减小了ACDC电源模块的体积，顶面由于变压器等材质原因仍然需>9.6mm。
变压器20放置于电路板10的顶面，变压器20下侧面与引脚板框一侧保持平行，与板框距离＞1.2mm，有效的避免因变压器与外围板的外接引脚边框太近而导致的安规不满足需求；变压器20的副边基座上表面设有凸台21和挡板22，凸台21与挡板22之间开设有隔离槽，隔离槽为直形或曲形；同时增加了变压器副边基座的长度，变压器副边基座的长度为10.2mm，使变压器原副边的爬电距离>9.6mm，通过增加变压器副边基座的长度以及凸台21和挡板22 的设置增大了变压器磁芯与副边电路导电零部件之间、变压器磁芯和副边电路导电零部件之间的电气间隙与爬电距离，无需大幅度增大变压器骨架基座或使用飞线的方式来满足安规要求，从而从整体上减小了ACDC电源模块的体积。
对于电压输入范围为85～528VAC/100～745VDC的ACDC电源模块，当电路板底面原副边爬电距离＝8.2mm，顶面原副边爬电距离＝10.3mm，产品体积为33.5x17.2x13mm，相比于现有ACDC电源模块产品体积44.5x24.5x13mm，本实施例的ACDC电源模块产品的整体体积由14.17cm3减小到7.49cm3，在电力电子产品体积日益追求高功率密度、小型化的今天，本实用新型实施使该电源模块的体积减小了47％，同时解决了金手指方案易断裂或焊盘脱落问题，满足认证安规要求，且制造工艺简化，材料及制造成本下降。
Claims (10)
1.一种高压小体积ACDC电源模块，包括电路板及直接贴片在电路板的顶面的变压器，其特征在于：所述电路板包括方形的PCB板及由PCB板下端凸伸出的金手指，PCB板与金手指是一体的，金手指为电路板的引脚端子，金手指与PCB板走线连接处设有第一通孔，金手指尾端增设有第二通孔，所述变压器的原边的爬电距离>9.4mm。
2.根据权利要求1所述的高压小体积ACDC电源模块，其特征在于：所述电路板选用漏电起痕指数CTI>600的板材。
3.根据权利要求1所述的高压小体积ACDC电源模块，其特征在于：所述变压器的原副边的爬电距离>9.6mm，所述电路板底面原边焊盘与副边焊盘之间的爬电距离>8.0mm，顶面原边焊盘与副边焊盘之间的爬电距离>9.6mm。
4.根据权利要求1所述的高压小体积ACDC电源模块，其特征在于：所述金手指的数量为六个，左边四个金手指为一组，用于与原边焊盘电连接，右边两个金手指为一组，用于与副边焊盘电连接。
5.根据权利要求1所述的高压小体积ACDC电源模块，其特征在于：所述原边同组两个相邻金手指之间的中心间距为2.85mm，副边同组两个相邻金手指之间的中心间距为2.0mm。
6.根据权利要求1所述的高压小体积ACDC电源模块，其特征在于：所述变压器与电路板边框平行放置，且与电路板引脚边框的直线距离＞1.2mm。
7.根据权利要求1所述的高压小体积ACDC电源模块，其特征在于：所述变压器副边基座的长度为10.2mm。
8.根据权利要求1所述的高压小体积ACDC电源模块，其特征在于：所述变压器的副边基座上表面设有的绝缘结构为凸台和挡板。
9.根据权利要求8所述的高压小体积ACDC电源模块，其特征在于：所述变压器的副边基座的凸台与挡板之间开设有隔离槽，隔离槽为直形或曲形；或变压器的副边基座的凸台与挡板之间开设有隔离通槽，隔离通槽为直形或曲形。
10.根据权利要求1所述的高压小体积ACDC电源模块，其特征在于：所述电源模块的输入电压为85～528VAC/100～745VDC时，产品体积为33.5x17.2x13mm或产品体积为7.49cm3。
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