[發明專利]一種PCB繞組器件及電源模塊

在審

• 申請號: 202111034122.9
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113707430A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 李博
• 申請（專利權）人: 捷蒽迪電子科技（上海）有限公司
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F27/22;H05K1/14;H05K1/16;H02M1/00
• 代理公司: 國浩律師(南京)事務所 32284
• 代理人: 孟睿

本發明涉及一種PCB繞組器件及電源模塊。PCB繞組器件具有第一繞組和第二繞組，第一PCB板和第二PCB板，第一PCB板和第二PCB板中至少一個為多層PCB板；第一PCB板包括位于其一側最外層的第一電路層，第二PCB板包括位于其一側最外側的第二電路層；第一PCB板用于形成第一繞組，且第一電路層形成第一繞組的至少一部分；第二PCB板用于形成第二繞組，且第二電路層形成第二繞組的至少一部分；第一電路層與第二電路層相互面對設置，且第一繞組與第二繞組的電氣屬性相同。本發明使得第一PCB板和第二PCB板之間無需另外設置絕緣板，提高了熱傳導效率，避免浪費PCB多層板空間。

技術領域

本發明屬于模塊電源技術領域，具體涉及一種PCB 繞組器件及電源模塊。

背景技術

PCB包括電路層、導熱絕緣層和金屬基層組成。電路層（通常為銅箔層）經過蝕刻形成印刷電路，使組件的各個部件相互連接，一般情況下，電路層要求具有很大的載流能力，從而使用較厚的銅箔。在電源模塊中，印刷電路板（PCB）是關鍵的零部件，他搭載其他的電子零件并聯通電路，以提供一個穩定的電路工作環境。常見的PCB板為雙層結構，隨著電力電子技術朝著高功率發展，PCB板的層數也隨著增加，即PCB多層板包括多層電路層（印制板），各層電路層（印制板）之間由絕緣層隔開。多層板屬于其中的一種典型的電路配置形式，電源模塊中的電路可以被布置成多層的結構并壓合在一起。越來越多的電路層（印制板）的層數為電源模塊主要帶來兩方面的影響，一是PCB多層板加工難度大，生產周期長；二是PCB多層板隨著層數增加價格差異非常懸殊，價格非常昂貴。

在模塊電源中，通常變壓器和電感的繞組需要使用層數較多的PCB多層板，例如12層或16層。模塊電源中的其他器件，提供其他電子元器件的電氣連接，可以使用層數較少的PCB多層板實現，例如6層或8層。如果使用一整塊16層的PCB多層板同時實現變壓器、電感以及其器件，則除了變壓器或電感對應的部分PCB多層板外，其他部分由于無需使用全部16層導線層，這就造成了PCB多層板的浪費。

實踐中，為了解決這一問題，采用變壓器或電感繞組分布設計的方案。即模塊電源中包括一個面積較大的主PCB多層板和一個面積較小的副PCB多層板。在主PCB板上形成模塊電源的主要器件以及變壓器或電感的一部分繞組，而在另外獨立的、較小的副PCB多層板上形成變壓器或電感的另外一部分繞組，即單獨采用獨立的、較小的PCB板上專門用于形成變壓器或電感的另外一部分繞組。模塊電源組裝時，將副PCB多層板與主PCB多層板通過若干焊盤連接組裝。如此，副PCB多層板與主PCB多層板結合后形成層數更多的PCB板，可以實現變壓器或電感的全部繞組，同時，模塊電源中的其他器件可以在主PCB多層板上實現，進而減小副PCB多層板的面積，不會浪費PCB多層板。但是，由于PCB多層板位于最外層的表面一般為阻焊層（又名阻焊漆、阻焊油墨等，一般由綠漆形成，是PCB的防護層），阻焊層不具有理想的絕緣效果，功能上不能作為絕緣層使用。因此，將副PCB多層板與主PCB多層板通過若干焊盤直接連接組裝時，副PCB多層板外表面與主PCB多層板外板面會接觸，此時如果副PCB多層板與主PCB多層板上繞組電氣屬性不同（例如變壓器上原邊繞組分配有4圈繞組，第一圈分配電氣屬性A，第二圈分配電氣屬性B，第三圈分配電氣屬性C，第四圈分配電氣屬性D），則會造成電路短路。為了解決電路短路問題，實踐中，一般采取以下兩種方法：