TWI712233B - 電磁干擾屏蔽件、電磁干擾與雷擊抑制模組以及其電源供應器 - Google Patents

電磁干擾屏蔽件、電磁干擾與雷擊抑制模組以及其電源供應器 Download PDF

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Abstract

一種電磁干擾屏蔽件，包括一片體、與片體呈夾角設置的至少一彎折部及設於片體或/和彎折部上的至少一接地腳，彎折部的遠離片體的一端設有一焊接腳，焊接腳用於電性連接至輔助電路板，接地腳用於接地及鎖固至電源供應器的殼體，片體、彎折部用於包覆至電源供應器的輸入插座外。該電磁干擾屏蔽件同時具有EMI屏蔽、雷擊(電流)泄放及固定的功能，進而使結構簡化，並能增加泄放速度與時間，繼而減少大電流瞬間對地的擾動量。

Description

電磁干擾屏蔽件、電磁干擾與雷擊抑制模組以及其電源供應器
本發明是有關於一種電源供應器技術，尤其是一種電磁干擾屏蔽件、電磁干擾及雷擊抑制模組。
電源供應器是用於將交流電轉換成各種電子裝置所需的穩定直流電源的設備。電源供應器為了抑制電磁干擾，都會在主電路板上設置電磁干擾濾波(Electromagnetic Interference，EMI)電路，但隨著電源供應器的小型化及窄短化需求，電磁干擾濾波電路的元件無法設置在主電路板上，因此出現將電磁干擾濾波電路另外設置在一個小板上的設計，此小板與主電路板垂直並設置在輸入插座與風扇之間或風扇與殼體之間的剩餘空間，但此種設置方式會影響電源供應器的內部風流而造成散熱不佳。
另外，電源供應器的主電路板上皆還設有雷擊抑制電路以抑制瞬間高電壓，但針對高電壓測試之泄放速度需視接地距離及線徑或接地裝置面積而定，現有設置方式中易造成泄放速度不佳的問題，並且其固定結構較複雜而增加成本。因此，有必要提供一種散熱效果好、雷擊泄放速度快、結構簡化、成本低的電源供應器及其電磁干擾及雷擊抑制模組、電 磁屏蔽組件，以解決上述問題。
本發明的目的是提供一種雷擊泄放速度快、結構簡化、固定方便的電磁屏蔽組件。
本發明的另一目的是提供一種散熱效果好、雷擊泄放速度快、結構簡化、成本低的電磁干擾及雷擊抑制模組。
本發明的又一目的是提供一種散熱效果好、雷擊泄放速度快、結構簡化、成本低的電源供應器。
為實現上述目的，本發明提供一種電磁干擾屏蔽件，包括一片體、與片體呈夾角設置的至少一彎折部及設於片體或彎折部上的至少一接地腳，彎折部的遠離片體的一端設有焊接腳，焊接腳用於電性連接至輔助電路板，接地腳用於接地及鎖固至電源供應器的殼體，片體、彎折部用於包覆至電源供應器的輸入插座外。
在本發明一實施例中，彎折部上凸設有第一接地腳，片體上還設有第二接地腳，第一接地腳與第二接地腳向相反方向凸伸，第一接地腳、第二接地腳均用於接地及鎖固至殼體。
在本發明一實施例中，片體上還凸設有翻折部，翻折部與彎折部相平行並向相反方向凸伸，且第二接地腳凸設於翻折部。
在本發明一實施例中，彎折部的遠離片體的一端還設有斜邊，斜邊由彎折部的側邊向焊接腳傾斜延伸。
在本發明一實施例中，電磁干擾屏蔽件大致呈U型結構。
在本發明一實施例中，電磁干擾屏蔽件為一體成型結構。
在本發明一實施例中，電磁屏蔽組件還包括環形鐵芯，其串聯於接地腳以實現濾波功能。
與現有技術相比，由於本發明的電磁屏蔽組件，首先其電磁干擾屏蔽件的片體、彎折部用於包覆至電源供應器的輸入插座外，因此具有EMI屏蔽功能；其次，電磁干擾屏蔽件之焊接腳用於與輔助電路板電性連接，因此可做為迴路發生異常時的電流泄放路徑及遇雷擊時雷擊管的泄放路徑，電流可透過焊接腳、接地腳傳輸至地(Ground)，且電磁干擾屏蔽件設置於鄰近輸入插座處，並具有優於銅芯線的高導電係數，其導電截面積亦大於銅芯線面積，故而能減少地迴路上的阻抗，並增加泄放速度與時間，繼而減少大電流瞬間對地的擾動量；再者，電磁干擾屏蔽件之接地腳除了用來接地之外，更能同時固定至殼體上，因此無需另外設置固定元件來固定，使固定方便，結構簡化。
本發明還提供一種電磁干擾及雷擊抑制模組，包括電磁干擾屏蔽件及雷擊抑制電路；其中，電磁干擾屏蔽件包括片體、與片體呈夾角設置的至少一彎折部及設於片體或/和彎折部上的至少一接地腳，彎折部的遠離片體的一端設有焊接腳，焊接腳用於電性連接至輔助電路板的一端，接地腳用於接地及鎖固至電源供應器的殼體，片體、彎折部用於包覆至電源供應器的輸入插座外；雷擊抑制電路包括至少一突波吸收器，突波吸收器電性連接於輔助電路板的另一端並用於和電源供應器的風扇的軸心相對應設置，其中，電磁干擾屏蔽件與突波吸收器設於輔助電路板的同一側。
在本發明一實施例中，彎折部上凸設有第一接地腳，片體上還設有第二接地腳，第一接地腳與第二接地腳向相反方向凸伸，第一接地 腳、第二接地腳均用於接地及鎖固至殼體。
在本發明一實施例中，雷擊抑制電路還包括至少一雷擊管，其電性連接於輔助電路板並位於突波吸收器的側部。
在本發明一實施例中，突波吸收器呈圓柱形結構，其底面的圓心與風扇的軸心相對應。
在本發明一實施例中，雷擊抑制電路還包括至少一絕緣件，絕緣件覆蓋於突波吸收器外。
在本發明一實施例中，電磁干擾及雷擊抑制模組還包括設置於輔助電路板上的電磁干擾濾波電路。
與現有技術相比，由於本發明的電磁干擾及雷擊抑制模組，首先其電磁干擾屏蔽件同時具有EMI屏蔽、雷擊(電流)泄放及固定的功能，從而使該模組包括EMI濾波、雷擊防護、輸入插座轉接等功能，使其結構簡化，並可任意變換EMI濾波參數與零件，更換雷擊防護之等級，並可搭配不同類型的輸入插座；另外，其突波吸收器用於和風扇的軸心相對應設置，因此，根據流體力學除了可直接降低電源供應器的內部風阻係數外，更可利用風扇的導風扇葉片的螺旋效應，使風流順著突波吸收器周圍低風阻流過，使螺旋風直接排出電源供應器外部，可達到消除熱渦流現象的功效，亦不影響及降低風流量(CFM)；再者，本案將電磁干擾濾波電路、電磁干擾屏蔽件、雷擊抑制電路均設置在輔助電路板，可有效節省主電路板的佈線面積，以及利用電磁屏蔽組件來減少複合性材料(例如線材)的使用而可有效降低成本。對應地，具有該電磁干擾及雷擊抑制模組的電源供應器也具有相同的技術效果。
1:電源供應器
10:殼體
11:上殼體
111:底板
112:第一側板
12:下殼體
121:頂板
122:第二側板
20:主電路板
30:風扇
40:輸入插座
50:電磁干擾及雷擊抑制模組
51:輔助電路板
52:電磁屏蔽組件
521:電磁干擾屏蔽件
5211:片體
5212:彎折部
5213:焊接腳
5214:斜邊
5215:翻折部
5216:第一接地腳
5217:第二接地腳
522:環形鐵芯
53:雷擊抑制電路
531:突波吸收器
532:雷擊管
533:絕緣件
L:軸心
第1圖是本發明電源供應器的立體分解圖。
第2圖是第1圖去除上殼體後的部分放大示意圖。
第3圖是第2圖中電磁干擾及雷擊抑制模組與輸入插座相配合的結構示意圖。
第4圖是第3圖拆除絕緣件後另一角度的結構示意圖。
第5圖是第3圖中電磁屏蔽組件的結構示意圖。
第6圖是第5圖中電磁干擾屏蔽件的結構示意圖。
第7圖是第1圖去除上殼體後另一角度的結構示意圖。
第8圖是第7圖拆除絕緣件後的局部放大示意圖。
首先參照第1圖、第2圖、第7圖、第8圖所示，本發明所提供的電源供應器1，其包括但不限於殼體10、主電路板20、風扇30、輸入插座40及電磁干擾及雷擊抑制模組50。其中，主電路板20、風扇30、輸入插座40均設於殼體10內，且風扇30靠近於主電路板20，輸入插座40設於殼體10的端部並與風扇30相間隔，且輸入插座40與殼體10之間形成有間隙。電磁干擾及雷擊抑制模組50設置於輸入插座40與殼體10之間的間隙內，且電磁干擾及雷擊抑制模組50與風扇30相間隔。可理解地，電磁干擾及雷擊抑制模組50的位置並不以本實施例中的為限，其還可以根據電源供應器1的具體結構設置於其他位置。
參看第1圖所示，殼體10包括相配合的下殼體11及上殼體 12。其中，下殼體11包括一底板111及凸設於該底板111一側邊處的第一側板112；上殼體12包括一頂板121及凸設於該頂板121一側邊處的第二側板122。上殼體12、下殼體11對應連接後，頂板121與底板111相平行，第二側板122、第一側板112相平行，且頂板121與第一側板112相連接，底板111與第二側板122相連接。可理解地，上殼體12、下殼體11並不限於上述結構，還可以設置成其他結構，只需要相配合形成所述殼體10即可。
主電路板20、風扇30、輸入插座40依次設於底板111上，且主電路板20沿底板111的縱長方向設置，主電路板20上設有諸多電子元件，該部分結構為本領域的常規設置，因此不再贅述。
參看第2圖至第6圖所示，電磁干擾及雷擊抑制模組50包括一輔助電路板51、一電磁屏蔽組件52、一雷擊抑制電路53及一電磁干擾濾波電路(未圖示)。其中，電磁干擾濾波電路設置於輔助電路板51上，且其結構為本領域的常規設置，不再贅述。電磁屏蔽組件52、雷擊抑制電路53均電性連接於輔助電路板51，且兩者分別位於輔助電路板51的兩端並位於輔助電路板51的同一側(見第3圖、第4圖)。
下面結合附圖分別對電磁屏蔽組件52、雷擊抑制電路53的結構及安裝方式進行說明。
請結合第3圖、第4圖、第6圖所示，在電磁屏蔽組件52的一種實施方式中，其包括一電磁干擾屏蔽件521，該電磁干擾屏蔽件521包括一片體5211及與片體5211呈夾角設置的至少一彎折部5212，彎折部5212的遠離片體5211的一端設有焊接腳5213，焊接腳5213用於電性連接至輔助電路板51，所述片體5211、彎折部5212用於包覆至輸入插座40外。
更具體地，片體5211的兩端分別凸設有彎折部5212，兩彎折部5212的結構相同並對稱設置，從而使電磁干擾屏蔽件521大致呈U型結構，當然電磁干擾屏蔽件521並不限於該結構，其結構只要能夠與輸入插座40的外殼相配合即可。同時，每一彎折部5212的遠離片體5211的一端分別設有焊接腳5213及斜邊5214，斜邊5214由彎折部5212的一側邊向焊接腳5213傾斜延伸，斜邊5214用以導風流並能增加高、低壓間的安全距離。
另外，電磁干擾屏蔽件521還包括接地腳，接地腳設於片體5211或/和彎折部5212，接地腳用於接地及鎖固至殼體10，其中接地腳分別為凸設於該彎折部5212上的第一接地腳5216以及設於片體5211上的第二接地腳5217。在本實施方式中，片體5211上還凸設有翻折部5215，該翻折部5215與彎折部5212相平行並向相反方向凸伸，其中彎折部5212上凸設有第一接地腳5216，翻折部5215上凸設有第二接地腳5217，第一接地腳5216、第二接地腳5217向相反方向凸伸，且第一接地腳5216、第二接地腳5217均與彎折部5212相垂直，第一接地腳5216、第二接地腳5217除了用來接地外，第一接地腳5216可鎖固至上殼體12，第二接地腳5217可鎖固至下殼體11，因此無需另外設置固定元件來固定電磁干擾屏蔽件521，使固定方式更簡便。
可理解地，第一接地腳5216、第二接地腳5217的設置位置並不以本實施方式中的為限，將兩者分別設於彎折部5212或均設於片體5211上，都不影響本方案的實現。
更優選地，電磁干擾屏蔽件521為一體成型結構，但並不限於該種結構形式。
結合第3圖至第5圖所示，在電磁屏蔽組件52的另一種實施方式中，其包括一電磁干擾屏蔽件521及兩環形鐵芯522，電磁干擾屏蔽件521的結構如上所述，不再重複描述；環形鐵芯522套設於第一接地腳5216、第二接地腳5217外並與之串聯以實現濾波功能。
再次結合第2圖至第6圖所示，上述電磁屏蔽組件52安裝於輔助電路板51上後，電磁干擾屏蔽件521之焊接腳5213電性連接於輔助電路板51的一端，該電磁干擾屏蔽件521可作為迴路發生異常時的電流泄放路徑及遇雷擊時雷擊管532的泄放路徑，電流可透過焊接腳5213、第一接地腳5216、第二接地腳5217傳輸至地(Ground)，且電磁干擾屏蔽件521設置於鄰近輸入插座40處，並具有優於銅芯線的高導電係數，其導電截面積亦大於銅芯線面積，故而能減少地迴路上的阻抗，並增加泄放速度與時間，繼而減少大電流瞬間對地的擾動量；另外，電磁干擾屏蔽件521之第一接地腳5216、第二接地腳5217除了用來接地之外，更能同時固定至上殼體12、下殼體11，因此無需另外設置固定元件來固定，使固定方便，結構簡化；再者，與輸入插座40相配合後，電磁干擾屏蔽件521包覆於輸入插座40外，因此具有EMI屏蔽功能。綜上，本發明中的電磁干擾屏蔽件521同時具有EMI屏蔽、雷擊(電流)泄放及固定的功能。
結合第3圖及第4圖、第7圖及第8圖所示，雷擊抑制電路53包括至少一突波吸收器531及至少一雷擊管532。其中，突波吸收器531呈圓柱形結構，其兩個接腳電性連接於輔助電路板51的另一端，並使突波吸收器531的底面的圓心與風扇30的軸心L相對應設置，亦即，突波吸收器531的底面的圓心與風扇30的軸心L在同一直線上(見第8圖)，雷擊管532電性連 接於輔助電路板51並位於突波吸收器531的上下側。
更進一步地，雷擊抑制電路53還包括至少一絕緣件533，每一絕緣件533覆蓋於一突波吸收器531外，以增加突波吸收器531的絕緣保護功能。
結合第1圖至第4圖、第7圖及第8圖所示，當電磁干擾及雷擊抑制模組50安裝於殼體10內後，輔助電路板51設於第二側板122與輸入插座40之間的間隙內，且輔助電路板51與主電路板20相垂直，電磁干擾屏蔽件521包覆於輸入插座40外，且其第一接地腳5216鎖固至頂板121，第二接地腳5217鎖固至底板111；同時，突波吸收器531與風扇30相鄰並間隔設置，並使突波吸收器531的底面的圓心與風扇30的軸心L在同一直線上，藉此，根據流體力學除了可直接降低電源供應器1的內部風阻係數外，更可利用風扇30的導風扇葉片的螺旋效應，使風流順著突波吸收器531周圍低風阻流過，使螺旋風直接排出電源供應器1外部，可達到消除熱渦流現象的功效，亦不影響及降低風流量(CFM)。
綜上所述，由於本發明所提供的電磁干擾及雷擊抑制模組50，首先其電磁干擾屏蔽件521同時具有EMI屏蔽、雷擊(電流)泄放及固定的功能，並設有雷擊抑制電路53及電磁干擾濾波電路，從而使該模組50更包括EMI濾波、雷擊防護等功能，使其結構簡化，並可任意變換EMI濾波參數與零件，更換雷擊防護之等級，並可搭配不同類型的輸入插座40(例如C14或C16)；另外，突波吸收器531和風扇30的軸心相對應設置，因此，根據流體力學除了可直接降低電源供應器1的內部風阻係數外，更可利用風扇30的導風扇葉片的螺旋效應，使風流順著突波吸收器531周圍低風阻流 過，使螺旋風直接排出電源供應器1外部，可達到消除熱渦流現象的功效，亦不影響及降低風流量(CFM)；再者，本案將電磁干擾濾波電路、電磁屏蔽組件52、雷擊抑制電路53均設置在輔助電路板51，可有效節省主電路板20的佈線面積，以及利用電磁屏蔽組件52來減少複合性材料(例如線材)的使用而可有效降低成本。
對應地，由於本發明電源供應器1具有上述電磁干擾及雷擊抑制模組50，因此也具有相同的技術效果。
以上所揭露的僅為本發明的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明創造之權利範圍，因此依本發明申請專利範圍所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的範圍。
40‧‧‧輸入插座
50‧‧‧電磁干擾及雷擊抑制模組
51‧‧‧輔助電路板
521‧‧‧電磁干擾屏蔽件
5211‧‧‧片體
5212‧‧‧彎折部
5213‧‧‧焊接腳
5214‧‧‧斜邊
5215‧‧‧翻折部
5216‧‧‧第一接地腳
5217‧‧‧第二接地腳
53‧‧‧雷擊抑制電路
532‧‧‧雷擊管
533‧‧‧絕緣件

Claims (16)

  1. 一種電磁干擾屏蔽件，用於一電源供應器，係包括：一片體；至少一彎折部，與該片體呈夾角設置；以及至少一接地腳，該接地腳設於該片體或該彎折部上，該彎折部遠離該片體的一端設有一焊接腳，該焊接腳用於電性連接至一輔助電路板，該接地腳用於接地及鎖固至該電源供應器的一殼體，該片體、該彎折部用於包覆至該電源供應器的一輸入插座外。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電磁干擾屏蔽件，其中該接地腳分別為凸設於該彎折部上的一第一接地腳以及設於該片體上的一第二接地腳，該第一接地腳與該第二接地腳向相反方向凸伸，該第一接地腳、該第二接地腳均用於接地及鎖固至該殼體。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的電磁干擾屏蔽件，其中該片體上還凸設有一翻折部，該翻折部與該彎折部相平行並向相反方向凸伸，且該第二接地腳凸設於該翻折部。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的電磁干擾屏蔽件，其中該彎折部的遠離該片體的一端還設有一斜邊，該斜邊由該彎折部的一側邊向該焊接腳傾斜延伸。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電磁干擾屏蔽件，其中該電磁干擾屏蔽件大致呈U型結構。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的電磁干擾屏蔽件，其中該電磁干擾屏蔽件為一體成型結構。
  7. 如申請專利範圍第2項所述的電磁干擾屏蔽件，其中更包括一環形鐵芯，該環形鐵芯套設於該第一接地腳、該第二接地腳外並與之串聯以實現濾波功能。
  8. 一種電磁干擾及雷擊抑制模組，用於一電源供應器，係包括：一電磁干擾屏蔽件，包括一片體、與該片體呈夾角設置的至少一彎折部及設於該片體或該彎折部上的至少一接地腳，該彎折部遠離該片體的一端設有一焊接腳，該焊接腳用於電性連接至一輔助電路板的一端，該接地腳用於接地及鎖固至該電源供應器的一殼體，該片體、該彎折部用於包覆至該電源供應器的一輸入插座外；以及一雷擊抑制電路，包括至少一突波吸收器，該突波吸收器電性連接於該輔助電路板的另一端並用於和該電源供應器的一風扇的軸心相對應設置，其中，該電磁干擾屏蔽件與該突波吸收器設於該輔助電路板的同一側。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的電磁干擾及雷擊抑制模組，其中該接地腳分別為凸設於該彎折部上的一第一接地腳以及設於該片體上的一第二接地腳，該第一接地腳與該第二接地腳向相反方向凸伸，該第一接地腳、該第二接地腳均用於接地及鎖固至該殼體。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的電磁干擾及雷擊抑制模組，其中該雷擊抑制電路還包括至少一雷擊管，其電性連接於該輔助電路板並位於該突波吸收器的一側部。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的電磁干擾及雷擊抑制模組，其中該突波吸收器呈圓柱形結構，其底面的圓心與該風扇的軸心相對應。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的電磁干擾及雷擊抑制模組，其中該雷擊抑制電路還包括至少一絕緣件，該絕緣件覆蓋於該突波吸收器外。
  13. 如申請專利範圍第10項所述的電磁干擾及雷擊抑制模組，其中該電磁干擾及雷擊抑制模組還包括設置於該輔助電路板上的一電磁干擾濾波電路。
  14. 一種電源供應器，係包括：一殼體，係包括相配合連接的一上殼體及一下殼體；一主電路板，係設於該下殼體；一風扇，係設於該下殼體並靠近該主電路板；一輸入插座，係設於該下殼體的一端部並與該風扇相間隔；以及一電磁干擾及雷擊抑制模組，包括：一電磁干擾屏蔽件，係包括一片體、與該片體呈夾角設置的至少一彎折部及設於該片體或該彎折部上的至少一接地腳，該彎折部的遠離該片體的一端設有一焊接腳，該焊接腳用於電性連接至一輔助電路板的一端，該接地腳用於接地及鎖固至該殼體，該片體、該彎折部用於包覆至該輸入插座外，其中該輔助電路板設於該殼體與該輸入插座之間並與該主電路板相垂直；及一雷擊抑制電路，係包括至少一突波吸收器，該突波吸收器電性連接於該輔助電路板的另一端並用於和該風扇的軸心相對應設置，其中，該突波吸收器設於該輸入插座、該風扇之間，該電磁干擾屏蔽件與該突波吸收器設於該輔助電路板的同一側。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的電源供應器，其中該接地腳分別為凸設於 該彎折部上的一第一接地腳以及設於該片體上的一第二接地腳，該第一接地腳與該第二接地腳向相反方向凸伸，該第一接地腳、該第二接地腳均用於接地及鎖固至該殼體。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的電源供應器，其中該電磁干擾及雷擊抑制模組還包括設置於該輔助電路板上的一電磁干擾濾波電路。
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