CN220139990U - 电源变换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种电源变换器，涉及电源领域，包括：PCB板，包括第一面以及与第一面相对的第二面；至少一个电子器件，组装于PCB板的第一面；至少一个陶瓷片，陶瓷片组装于PCB板的第二面，与每一电子器件组装于PCB板的第一面的区域相对的PCB板的第二面的区域被一陶瓷片至少部分覆盖。便于自动化安装及装配便捷，提高生产效率，降低人工装配成本，提升电源变换器中电子器件的绝缘散热效果的同时兼顾产品的小型化设计需求。

Description

电源变换器

技术领域

本实用新型涉及电源领域，尤其是电源变换器。

背景技术

在新能源行业中，电源产品一般在较高的功率下进行工作。在正常工作的过程中，会发生温度升高，导致器件温度上升。从而需要给器件进行散热，以保证器件的正常工作。

目前常用的散热方式有：1.利用导热泥，将导热泥涂在器件表面，从而进行导热散热；2.导热硅脂或者导热硅胶垫片；需要人工及进行装配，同时还需要结合散热片进行导热散热。

导热泥和导热硅胶垫片等导热散热方式效率较低，在一些特定的产品中不便于高效率操作。使用导热硅胶垫片有时还需考虑电气绝缘距离等。

在某些设计空间紧凑的产品中不仅需要考虑导热散热还需要考虑电气绝缘。然而传统的散热措施无法在保证良好散热效果的同时，又考虑电气绝缘，无法适应电源产品小型化的趋势。

尤其是对于同一产品的电路板上存在多个体积规格不一的功率器件进行散热时，使用导热硅脂进行导热的生产效率较低，一致性较差。因为器件规格不一，导致每个器件到金属外壳散热面的距离不一，从而在使用导热硅脂进行导热散热时，每个器件的导热硅脂厚度不一样，从而有可能导致散热不均匀。

实用新型内容

本申请提出一种电源变换器，包括：PCB板，包括第一面以及与第一面相对的第二面；至少一个电子器件，组装于PCB板的第一面；至少一个陶瓷片，陶瓷片组装于PCB板的第二面，与每一电子器件组装于PCB板的第一面的区域相对的PCB板的第二面的区域被一陶瓷片至少部分覆盖。

更进一步的，所述至少一个电子器件组装于PCB板的第一面侧的形状不同。

更进一步的，所述至少一个电子器件中的一者的高度不等于其它电子器件的高度。

更进一步的，每一所述至少一个陶瓷片覆盖的区域与对应的电子器件覆盖的区域全部重叠。

更进一步的，每一所述至少一个陶瓷片覆盖的区域大于对应的电子器件覆盖的区域，并且每一所述至少一个陶瓷片覆盖的区域覆盖对应的电子器件覆盖的区域。

更进一步的，每一所述至少一个陶瓷片的第一面的形状与对应的电子器件组装于PCB板的第一面侧的形状相同。

更进一步的，所述至少一个电子器件和所述至少一个陶瓷片通过焊锡组装于PCB板上。

更进一步的，还包括壳体，所述至少一个陶瓷片与壳体接触。

更进一步的，PCB板包括多个安装孔，壳体包括多个安装孔，多个安装件穿过PCB板上的安装孔和壳体上的安装孔，以将PCB板与壳体固定。

更进一步的，所述至少一个陶瓷片的第二面与壳体之间包括散热材料。

附图说明

图1为本申请一实施例的电源变换器示意图。

图2为本申请一实施例的电源变换器爆炸图。

图3为本申请一实施例的电源变换器未显示壳体示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本申请一实施例，在于提供一种电源变换器，包括：PCB板，包括第一面以及与第一面相对的第二面；至少一个电子器件，组装于PCB板的第一面；至少一个陶瓷片，陶瓷片组装于PCB板的第二面，与每一电子器件组装于PCB板的第一面的区域相对的PCB板的第二面的区域被一陶瓷片至少部分覆盖。

请参阅图1所示的电源变换器示意图，并请结合图2和图3，图2为电源变换器爆炸图，图3为电源变换器未显示壳体示意图。电源变换器包括：

PCB板3，包括第一面31以及与第一面31相对的第二面32；

至少一个电子器件，如图1至图3中的第一电子器件1和第二电子器件2，第一电子器件1和第二电子器件2组装于PCB板3的第一面31；

至少一个陶瓷片，如图1至图3中的第一陶瓷片4和第二陶瓷片5，陶瓷片组装于PCB板的第二面32，如图1至图3中的第一陶瓷片4组装于PCB板3的第二面32，第二陶瓷片5组装于PCB板3的第二面32，与每一电子器件组装于PCB板的第一面的区域相对的PCB板的第二面的区域被一陶瓷片至少部分覆盖，如图1至图3中与第一电子器件1组装于PCB板的第一面31的区域相对的PCB板的第二面32的区域被第一陶瓷片4至少部分覆盖，与第二电子器件2组装于PCB板的第一面31的区域相对的PCB板的第二面32的区域被第二陶瓷片5至少部分覆盖。

在一实施例中，所述至少一个电子器件组装于PCB板的第一面侧的形状不同。如图1至图3中，第一电子器件1为圆柱形结构，则其组装于PCB板3的第一面31侧的形状为圆形，该电子器件可为电容、电阻等。如图1至图3中，第二电子器件2为六面体结构，则其组装于PCB板3的第一面31侧的形状为方形，该电子器件可为功率器件、电阻等。

在一实施例中，所述至少一个电子器件中的一者的高度不等于其它电子器件的高度。如图1至图3中，第一电子器件1高于第二电子器件2。

更进一步的，所述至少一个电子器件覆盖PCB板的第一面的区域的面积不同。如图1至图3中，第一电子器件1覆盖PCB板3的第一面31的区域的面积大于第二电子器件2覆盖PCB板3的第一面31的区域的面积。

也即所述至少一个电子器件高度不同，形状不同，当将所述至少一个电子器件组装与PCB板3上时，导致PCB板组件100高度不同。导致很难对所述至少一个电子器件均达到理想的散热效果。陶瓷片具有良好地导热散热效果，本申请通过将陶瓷片组装于与每一电子器件组装于PCB板的第一面的区域相对的PCB板的第二面的区域，则可将对应的电子器件的热传到至陶瓷片，也即即使电子器件的高度和形状不同，也均能达到良好的散热效果。

在一实施例中，每一所述至少一个陶瓷片覆盖的区域与对应的电子器件覆盖的区域全部重叠。也即为电子器件对应散热的陶瓷片与电子器件覆盖的区域全部重叠，以使得电子器件的散热均通过陶瓷片传导至壳体6。

在一实施例中，每一所述至少一个陶瓷片覆盖的区域大于对应的电子器件覆盖的区域，并且每一所述至少一个陶瓷片覆盖的区域覆盖对应的电子器件覆盖的区域。如图1至图3中，第一陶瓷片4覆盖的区域大于第一电子器件1覆盖的区域，并且第一陶瓷片4覆盖的区域覆盖第一电子器件1覆盖的区域。同样的，如图1至图3中，第二陶瓷片5覆盖的区域大于第二电子器件2覆盖的区域，并且第二陶瓷片5覆盖的区域覆盖第二电子器件2覆盖的区域。以更利于将电子器件的散热均通过陶瓷片传导至壳体6。

在一实施例中，每一所述至少一个陶瓷片的第一面的形状与对应的电子器件组装于PCB板的第一面侧的形状相同。如图1至图3中，如图1至图3中，第一电子器件1组装于PCB板的第一面侧的形状为圆形，对应的第一陶瓷片4的第一面的形状也为圆形。第二电子器件2组装于PCB板的第一面侧的形状为方形，对应的第二陶瓷片5的第一面的形状也为方形。则可在节省陶瓷片的面积，PCB板的被占用面积，并且降低成本的情况下达到最好的散热效果。

在一实施例中，电子器件和陶瓷片通过焊锡组装于PCB板上。如图1至图3所示，第一电子器件1、第二电子器件2、第一陶瓷片4和第二陶瓷片5均通过焊锡组装于PCB板上。所有电子器件和陶瓷片来料后，定位到PCB上的对应组装位置，然后进行过炉焊一次性的焊接在PCB上，形成图3所示的PCB组件。便于自动化安装及装配便捷，提高生产效率，降低人工装配成本。

在一实施例中，如图1至图3中的第一陶瓷片4和第二陶瓷片5均包括第一面以及与第一面相对的第二面。如图1至图3中的第一陶瓷片4包括第一面41以及与第一面41相对的第二面42，第二陶瓷片5包括第一面51以及与第一面51相对的第二面52。

在一实施例中，电源变换器还包括壳体6，所述至少一个陶瓷片与壳体接触，如图1中第一陶瓷片4和第二陶瓷片5与壳体6接触。则可将对应的电子器件的热传到与至陶瓷片接触的壳体6，也即即使电子器件的高度和形状不同，也均能达到良好的散热效果。在一实施例中，所述至少一个陶瓷片的第二面与壳体接触，如图1中第一陶瓷片4的第二面42和第二陶瓷片5的第二面52与壳体6接触。

在一实施例中，所述至少一个陶瓷片的第一面与第二面之间的厚度相同。如图1至图3中，第一陶瓷片4与第二陶瓷片5的厚度相同，则当图3所示的PCB板组件100与壳体6组装在一起时，可使第一陶瓷片4与第二陶瓷片5均接触壳体6，而使电子器件至PCB板至陶瓷片至壳体形成固体散热路径，利于为所有电子器件散热。而不会出现有的电子器件接触壳体6，而有的电子器件不接触壳体6。

在一实施例中，陶瓷片的第一面组装于PCB板的第二面32，如图1至图3中的第一陶瓷片4的第一面41组装于PCB板3的第二面32，第二陶瓷片5的第一面51组装于PCB板3的第二面32。

在一实施例中，PCB板包括多个安装孔，壳体包括多个安装孔，多个安装件穿过PCB板上的安装孔和壳体上的安装孔，以将PCB板与壳体固定。使所述至少一个陶瓷片与壳体接触。具体的，使所述至少一个陶瓷片的第二面与壳体接触。如图1至图3所示，PCB板3包括多个安装孔33，壳体6包括多个安装孔61，多个安装件7穿过PCB板上的安装孔33和壳体上的安装孔61，以将PCB板3与壳体3固定，并使第一陶瓷片4的第二面和第二陶瓷片5的第二面与壳体6接触。则可使第一陶瓷片4和第二陶瓷片5与壳体6间形成固体散热路径。

更进一步的，所述至少一个陶瓷片的第二面与壳体之间包括固体散热材料。如第一陶瓷片4和第二陶瓷片5的第二面与壳体6之间均包括散热材料。所述散热材料可为固体散热材料或在冷却后为固体的散热材料，如导热泥等，以确保第一陶瓷片4和第二陶瓷片5的第二面与壳体6形成固体散热路径，增加散热的可靠性。

在一实施例中，壳体6为金属壳体，如用于封装PCB板组件100的外壳。

如上所述，以电子器件包括第一电子器件1和第二电子器件2，对应的陶瓷片包括第一陶瓷片4和第二陶瓷片5为例。实际应用中，电子器件和对应的陶瓷片的个数可根据实际电源变换器确定，并不做具体限定。

对于包括多个规格大小不同的电子器件的电源变换器，当电源变换器工作时，焊接在PCB板上的多个电子器件会发热，因此需要对发热的电子器件进行散热，以提高电源变换器的效率。陶瓷片的导热系数高达20W/m.K至30W/m.K，利用陶瓷片的良好导热散热特性，将PCB板与陶瓷片的一面焊接在一起，陶瓷片的另一面与金属外壳直接相连，或陶瓷片上涂导热泥再与金属外壳相连，增加散热的可靠性，从而将电子器件的热量通过陶瓷片传导至金属外壳进行散热。

同时，陶瓷片还具有良好的绝缘性能，在间距较小的情况下，可确保电气绝缘性能，解决安规问题。

采样本申请的方案，在设计空间紧凑的电源变换器产品中，不仅满足了导热散热需求，同时还满足了电气绝缘的需求。

采样本申请的方案，对于同一电源变换器产品的电路板上存在多个体积规格不一的电子器件进行散热时，即使电子器件规格不一，可使每个电子器件到金属外壳散热面的距离一致(均为PCB板的厚度与陶瓷片的厚度之和)，从而使得对每个电子器件均匀散热，散热的一致性较好，而可提高电源变换器产品的效率。

目前，随着陶瓷材料的发展，陶瓷材料的导热系数进一步提升，其热传导、热对流、热辐射的能力大大增强。使得陶瓷片具有以下性能：可耐大电流、可打高压、可防漏电击穿，没有噪音，不会与功率器件产生耦合寄生电容，因此简化滤波过程，所需的爬电距离比金属体要求的短，进一步节省了板空间，更利于工程师的设计和电气认证的通过。

本申请提供的技术方案便于自动化安装及装配便捷，提高生产效率，降低人工装配成本，提升电源变换器中电子器件的绝缘散热效果的同时兼顾产品的小型化设计需求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电源变换器，其特征在于，包括：

PCB板，包括第一面以及与第一面相对的第二面；

至少一个电子器件，组装于PCB板的第一面；

至少一个陶瓷片，陶瓷片组装于PCB板的第二面，与每一电子器件组装于PCB板的第一面的区域相对的PCB板的第二面的区域被一陶瓷片至少部分覆盖。

2.根据权利要求1所述的电源变换器，其特征在于，所述至少一个电子器件组装于PCB板的第一面侧的形状不同。

3.根据权利要求2所述的电源变换器，其特征在于，所述至少一个电子器件中的一者的高度不等于其它电子器件的高度。

4.根据权利要求2或3所述的电源变换器，其特征在于，每一所述至少一个陶瓷片覆盖的区域与对应的电子器件覆盖的区域全部重叠。

5.根据权利要求2或3所述的电源变换器，其特征在于，每一所述至少一个陶瓷片覆盖的区域大于对应的电子器件覆盖的区域，并且每一所述至少一个陶瓷片覆盖的区域覆盖对应的电子器件覆盖的区域。

6.根据权利要求2或3所述的电源变换器，其特征在于，每一所述至少一个陶瓷片的第一面的形状与对应的电子器件组装于PCB板的第一面侧的形状相同。

7.根据权利要求1所述的电源变换器，其特征在于，所述至少一个电子器件和所述至少一个陶瓷片通过焊锡组装于PCB板上。

8.根据权利要求1所述的电源变换器，其特征在于，还包括壳体，所述至少一个陶瓷片与壳体接触。

9.根据权利要求8所述的电源变换器，其特征在于，PCB板包括多个安装孔，壳体包括多个安装孔，多个安装件穿过PCB板上的安装孔和壳体上的安装孔，以将PCB板与壳体固定。

10.根据权利要求8或9所述的电源变换器，其特征在于，所述至少一个陶瓷片的第二面与壳体之间包括散热材料。