CN219018668U - 电路模组和电能转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及电气设备技术领域，公开了电路模组和电能转换装置。该电路模组包括：印刷电路板；功率器件，装配于所述印刷电路板；变压部件，设有多个支脚；所述变压部件通过所述支脚被架空装配于所述功率器件的上方，在所述变压部件和所述功率器件之间形成具有两端开口的容置空间；散热部件，布置于所述容置空间内，与所述功率器件的表面和所述变压部件的表面同时紧贴。本申请通过将散热部件布置在形成于变压部件与功率器件之间的容置空间内，并且将散热部件的表面同时与功率器件的表面和变压部件的表面紧贴，相比于传统的应用于电能转换装置的电路模组而言，能够有效提高功率器件的散热效率，减少占据空间，有利于小型化结构设计。

Description

电路模组和电能转换装置

技术领域

本实用新型涉及电气设备领域，特别涉及电路模组和电能转换装置。

背景技术

电能转换装置，例如开关电源、电源适配器，其功能是将一个标准的电压转换为用户端所需求的电压。电能转换装置的电路模组通常包括印刷电路板、散热部件、电连接于印刷电路板表面的功率器件和开关变压器。在电能转换装置的工作过程中，功率器件通常发热较大，功率器件如若不能及时向外散热，容易造成开关电源运行效率低下，甚至导致开关电源损毁，因此，针对功率器件设计一种合适的散热结构显得尤其重要。

如图1，现有的对电路模组100a的一般设计中，由于设计空间的限制，一般将功率器件10a布置于印刷电路板20a上位于开关变压器30a下方的空隙R1处，并且在印刷电路板20a与功率器件10a相背离的表面上安装上述散热部件40a以对功率器件10a进行散热降温，从而提高功率器件10a的运行效率。

但是，上述散热方式存在以下不足：一方面，需要预先在印刷电路板20a上对应于功率器件10a的贴装位置开设出较多的可与散热部件40a导通的导热过孔21a，这会使用于焊接固定功率器件10a的锡膏在高温熔融后渗漏至导热过孔21a内，致使功率器件漏锡、少锡，造成功率器件10a电性接触不良；另一方面，因散热部件40a装配于印刷电路板20a上与功率器件10a相互背离的表面，无疑增加了电路模组100a的占用空间，不利于电能转换装置的小型化设计。

实用新型内容

基于此，针对上述问题，本实用新型提出了电路模组和电能转换装置，以解决传统的电路模组和电能转换装置所存在的至少一部分问题。

为解决上述技术问题，本申请实施方式采用的其中一个技术方案是：

一种电路模组，包括：印刷电路板；功率器件，装配于所述印刷电路板；变压部件，设有多个支脚；所述变压部件通过所述支脚被架空装配于所述功率器件的上方，在所述变压部件和所述功率器件之间形成具有两端开口的容置空间；散热部件，布置于所述容置空间内，与所述功率器件的表面和所述变压部件的表面同时紧贴。

在一些实施例中，所述散热部件包括散热器和导热片；所述散热器装配于所述变压部件上与所述功率器件相对的表面，所述导热片装配于所述功率器件上与所述变压部件相对的表面；并且，所述散热器与所述导热片紧贴。

在一些实施例中，所述变压部件包括变压器和安装架；其中，所述安装架设置有架体，以及设置于所述架体的所述支脚；所述架体还设有容纳腔，所述变压器装配于所述容纳腔内。

在一些实施例中，所述安装架设有定位孔，所述散热器设有定位柱；或者，所述安装架设有定位柱，所述散热器设有定位孔；所述定位柱与所述定位孔相互配合，以使所述散热器在所述安装架上构成装配定位。

在一些实施例中，所述散热器为平板状结构，所述散热器的两端伸出所述容置空间的两端开口。

在一些实施例中，所述散热器包括主散热板和一块子散热板，所述子散热板设于所述主散热板的其中一端；所述主散热板位于所述容置空间内，所述子散热板位于所述容纳空间外并朝向远离所述印刷电路板的方向延伸。

在一些实施例中，所述散热器包括主散热板和两块子散热板；所述两块子散热板在所述主散热板上相对设置；所述主散热板位于所述容置空间内，所述两块子散热板位于所述容置空间外并且朝向远离所述印刷电路板的方向延伸。

在一些实施例中，所述定位柱或所述定位孔设于所述主散热板。

在一些实施例中，所述主散热板与所述子散热板正交设置。

为解决上述技术问题，本申请实施方式采用的另外一个技术方案是：

一种电能转换装置，包括：装置壳体，所述装置壳体设有安装腔室；以及如上述的电路模组，所述电路模组被收容于所述安装腔室内。

本申请通过将散热部件布置在形成于变压部件与功率器件之间的容置空间内，并且将散热部件的表面同时与功率器件的表面和变压部件的表面紧贴，相比于传统的应用于电能转换装置的电路模组而言，能够有效提高功率器件的散热效率，减少占据空间，有利于小型化结构设计。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是传统的电路模组的装配示意图；

图2a是本申请实施例提供的电路模组的装配示意图；

图2b是图2a中A部的放大图；

图3a是本申请其中一实施例提供的电路模组的装配示意图；

图3b是本申请另一实施例提供的电路模组的装配示意图；

图3c是本申请又一实施例提供的电路模组的装配示意图。

附图标记说明：

100.电路模组；10.印刷电路板；20.功率器件；30.变压部件；31.变压器；32.安装架；321.架体；322.支脚；40.散热部件；41.散热器；411.主散热板；412.子散热板；42.导热片；R.容置空间；z1.定位孔；z2.定位柱。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明，应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本说明书所使用的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上；“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图2a，本申请提供的电能转换装置(图中未完整示出)，包括：装置壳体和电路模组100。装置壳体设有安装腔室，电路模组100被收容于安装腔室内。

其中，装置壳体作为电路模组100的保护外壳，能够有效避免外物干扰电路模组100的正常运行，保障工作过程中用户的人身安全。电路模组100作为电能转换装置的核心部件，主要起到电能转换的作用，将输入的电能转换为适用于用电设备的输出电压。

请继续参阅图2a，本申请提供的电路模组100，包括：印刷电路板10、功率器件20、变压部件30以及散热部件40。

其中，印刷电路板10内设有实现目标电路功能的电路走线层。功率器件20是电路模组100工作过程中的主要发热器件。功率器件20装配于印刷电路板10的表面，并且与印刷电路板10内的电路走线层电连接。变压部件30设有多个支脚322，通过支脚322架空装配于印刷电路板10上位于功率器件20的上方，以在变压部件30与功率器件20之间形成容置空间R。散热部件40用于对功率器件20工作过程中产生的热量及时向外散热。散热部件40被布置于容置空间R内，与功率器件20的表面和变压部件30的表面同时紧贴。

本申请通过将散热部件40布置在形成于变压部件30与功率器件20之间的容置空间R内，并且将散热部件40的表面同时与功率器件20的表面和变压部件30的表面紧贴，相比于传统的应用于电能转换装置的电路模组100而言，能够有效提高功率器件20的散热效率，减少占据空间，有利于小型化结构设计。

变压部件30包括变压器31和安装架32。其中，安装架32设置有架体321和多个上述支脚322，架体321和多个支脚322可以一体式成型设置，架体321设置有容纳腔，变压器31固定安装于容纳腔内。本申请实施例中，架体321在印刷电路板10上的投影可以具有矩形的外形，即，架体321可以具有两对相对设置的边沿，支脚322布置于安装架32的其中一对相对的边沿上，使得变压器31装配于容纳腔内之后，变压部件30通过安装架32的支脚322可被架空安装于印刷电路板10的表面，在安装架32的另外一对相对的边沿处形成连通上述容置空间R的开口。

散热部件40可包括散热器41和导热片42，散热器41可以采用铝材或者铜材制造成型，导热片42可以采用高性能间隙填充导热材料例如有机硅制造。其中，散热器41装配于安装架32上与功率器件20相对的表面，导热片42贴装于功率器件20上与安装架32相对的表面。变压部件30被架空装配于印刷电路板10的表面之后，散热器41与导热片42相互紧贴，以增大导热面积，提高散热速率。

需要说明的是，导热片42的存在能够缩小功率器件20和散热器41之间存在的装配间隙，使功率器件20和散热器41尽可能相互贴合，以增大贴合面积，从而改善散热效果。

如图2b，为加固散热器41与安装架32之间的连接，或者使散热器41在安装架32上装配后形成较好的限位，安装架32上与印刷电路板10相对的表面可设置有定位孔z1，相应地，散热器41上与安装架32相接触的表面可凸设有定位柱z2，或者，安装架32上与印刷电路板10相对的表面可凸设有定位柱z2，相应地，散热器41上与安装架32相接触的表面上可开设有定位孔z1，定位孔z1与定位柱z2相互配对，从而限制了散热器41的自由度。在实际装配过程中，将定位柱z2装配于定位孔z1内，便可将散热器41稳定限制于安装架32的表面，从而避免散热器41滑出容置空间R，确保了散热器41与功率器件20之间始终保持紧贴的状态。

如图3a，散热器41可以为平板状结构，散热器41的其中一对末端伸出容置空间R的两端开口，以将功率器件20产生的热量及时向外散发。

如图3b，在一些实施例中，为提升散热器41散热面积，避免热量在容置空间R内积聚，散热器41可以设置有具有一定吸热面积的主散热板411和具有一定散热面积的一块子散热板412，子散热板412设置于主散热板411的其中一端，其中，主散热板411装配于容置空间R内，子散热板412伸出容置空间R并朝向远离印刷电路板10的方向延伸，

如图3c，或者，散热器41设置有主散热板411和两块子散热板412，两块子散热板412在主散热板411上相对设置，亦即，其中一块子散热板412设置于主散热板411的其中一端，另外一块子散热板412设置于主散热板411的另外一端，这两端是主散热板411上相对的两个末端，其中，主散热板411装配于容置空间R内，两块子散热板412伸出容置空间R并朝向远离印刷电路板10的方向延伸。

相比于前者仅为平板状外形设计的散热器41，后面两者主散热板411吸收的热量通过子散热板412可以更加快速地向外散发，从而更好地降低容置空间R内的温度，具有更好的散热效果。

应当说明的是，上述主散热板411与子散热板412可以一体式成型或者焊接成型，在一些实施例中，主散热板411与子散热板412还可以正交设置，并且，定位柱或定位孔可设于主散热板411。

为进一步提高散热效果，散热器41的表面可以设置有多块翅片(图中未示出)，多块翅片凸设于散热器41表面并且相互平行，在垂直于翅片长度方向的横截面上，可见翅片的厚度从翅尖往翅根的方向上逐渐变大。

以下结合电路模组100的实际装配过程，对本申请的实施方式做进一步详细描述和介绍，以更好地理解本申请实施例的技术方案。

首先，将散热器41的定位柱(在一些实施例中，可以是定位孔)与安装架32的定位孔(在一些实施例中，可以是定位柱)相互配合；其次，在功率器件20的表面贴装导热片42；然后，将安装有散热器41的变压部件30装配于印刷电路板10的表面，并且尽可能让散热器41与导热片42平贴；接着，使用焊料将变压器31的引脚焊接于印刷电路板10上对应的引脚孔位，至此，装配完成。

与传统的电路模组100a中功率器件10a产生的热量需要通过导热过孔21a传递至散热部件40a的方式相比，本申请提供的电路模组100和电能转换装置的有益效果是：可有效利用空间，有利于小型化结构设计，提高了散热效率，有利于提高功率器件20运行时的稳定性。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型作出的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只限于这些说明。对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，而这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电路模组，其特征在于，包括：

印刷电路板；

功率器件，装配于所述印刷电路板；

变压部件，设有多个支脚；

所述变压部件通过所述支脚被架空装配于所述功率器件的上方，在所述变压部件和所述功率器件之间形成具有两端开口的容置空间；

散热部件，布置于所述容置空间内，与所述功率器件的表面和所述变压部件的表面同时紧贴。

2.如权利要求1所述的电路模组，其特征在于，所述散热部件包括散热器和导热片；所述散热器装配于所述变压部件上与所述功率器件相对的表面，所述导热片装配于所述功率器件上与所述变压部件相对的表面；并且，所述散热器与所述导热片紧贴。

3.如权利要求2所述的电路模组，其特征在于，所述变压部件包括变压器和安装架；其中，所述安装架设置有架体，以及设置于所述架体的所述支脚；所述架体还设有容纳腔，所述变压器装配于所述容纳腔内。

4.如权利要求3所述的电路模组，其特征在于，所述安装架设有定位孔，所述散热器设有定位柱；或者，所述安装架设有定位柱，所述散热器设有定位孔；所述定位柱与所述定位孔相互配合，以使所述散热器在所述安装架上构成装配定位。

5.如权利要求4所述的电路模组，其特征在于，所述散热器为平板状结构，所述散热器的两端伸出所述容置空间的两端开口。

6.如权利要求4所述的电路模组，其特征在于，所述散热器包括主散热板和一块子散热板，所述子散热板设于所述主散热板的其中一端；所述主散热板位于所述容置空间内，所述子散热板位于所述容置空间外并朝向远离所述印刷电路板的方向延伸。

7.如权利要求4所述的电路模组，其特征在于，所述散热器包括主散热板和两块子散热板；所述两块子散热板在所述主散热板上相对设置；所述主散热板位于所述容置空间内，所述两块子散热板位于所述容置空间外并且朝向远离所述印刷电路板的方向延伸。

8.如权利要求6或7所述的电路模组，其特征在于，所述定位柱或所述定位孔设于所述主散热板。

9.如权利要求6或7所述的电路模组，其特征在于，所述主散热板与所述子散热板正交设置。

10.一种电能转换装置，其特征在于，包括：

装置壳体，所述装置壳体设有安装腔室；

以及如权利要求1-9任一项所述的电路模组，所述电路模组被收容于所述安装腔室内。

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