一种高性能电源模组制造技术

本实用新型专利技术适用于电源领域，提供了一种高性能电源模组，其外部反馈引脚通过下拉反馈电阻接地，内部包括：基板、功率级电路、电源控制芯片、上拉反馈电阻、输入/输出电容；电压输入引脚通过输入电容接地并与功率级电路的输入端连接，电压输出引脚与功率级电路的输出端连接并通过输出电容接地，电源控制芯片的输出端与功率级电路的控制端连接，电源控制芯片的反馈端与反馈引脚和上拉反馈电阻的一端连接，电阻的另一端与功率级电路的输出端连接。本实用新型专利技术将上拉反馈电阻置于电源模组内部，在未增加成本的条件下提高了输出电压精度，减小了布线难度，并通过在基板底层输出电压信号，减小了输出引脚间的寄生电阻，优化了负载调整率。

High performance power module

The utility model is applicable to the power field, provides a high performance power module, the external feedback pin by pulling down the feedback resistance grounding, including: internal substrate, power circuit, power supply control chip, pull-up feedback resistor, the input / output capacitor; voltage input pin connected by the input capacitor grounding and power the input stage circuit, output voltage and output pin power stage circuit is connected through an output capacitor, controlling the power output end of the control chip and the power stage circuit is connected with the power supply end of the feedback control chip is connected with the end of the feedback pin and pull feedback resistor, the other end of the resistor and power level the output end of the circuit connection. The utility model will pull the internal feedback resistor is arranged in a power supply module, without increasing the cost under the condition of improving the precision of output voltage, reduce the difficulty of wiring, and through the substrate underlying the output voltage signal, reduces the parasitic resistance between the output pin, optimization of load regulation.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电源领域，尤其涉及一种高性能电源模组。
技术介绍
随着科技的发展，目前对电子设备小型化和可靠性的要求越来越高，特别是在移动设备和军用装备中。然而，电源作为电子设备中不可或缺的供电装置在电子设备中占据了相当大一部分体积，也是最容易导致故障发生的系统单元，因此电源的小型化和高可靠性设计一直是热门课题。目前，缩小电源体积的方式通常通过增大开关电源的工作频率以减小磁性元件的体积，来提高电源的效率从而减小散热器体积或者散热PCB面积，并且采用系统封装的方式，将电源控制器与功率管、磁性组件和电阻电容等分立器件集成到一个管壳内，使电源的布局布线更加紧凑，功率密度得到极大提升，满足小型化和高可靠性的需求，例如电源模组。电源模组是一种采用系统封装设计和生产的产品，其将电源控制芯片和磁性组件(通常为变压器和电感)、功率管、二极管、电容和电阻等分立器件集成在同一个管壳内，在管壳内部通过基板PCB安装和互连，从而使电源模组内部构造了一个基本的电源系统，在外部只需要简单配置即可满足用户使用需求。在电源模组的设计中，管壳内部布局布线非常关键，特别是反馈电压信号走线的设计质量，会严重影响电源模组的输出电压精度和负载调整率，特别是在模组输出电流较大和内部基板PCB层数较多时，采样输出引脚的电压(反馈电压)随输出电流变化，从而严重影响模组的性能。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种高性能电源模组，旨在解决现有电源模组内的布线结构在模组输出电流较大和内部基板PCB层数较多时输出电压精度和负载调整率低的问题。本技术实施例是这样实现的，一种高性能电源模组，包括电压输入引脚、电压输出引脚和反馈引脚，所述电源模组外部的反馈引脚通过下拉反馈电阻接地，所述电源模组的内部结构包括：基板、功率级电路、电源控制芯片、上拉反馈电阻、输入电容和输出电容；所述功率级电路、所述电源控制芯片、所述上拉反馈电阻、所述输入电容和所述输出电容固定于所述基板上，所述电压输入引脚的内部引出端通过所述输入电容接地，所述电压输入引脚的内部引出端还与所述功率级电路的输入端连接，所述电压输出引脚的内部引出端与所述功率级电路的输出端连接，所述功率级电路的输出端还通过所述输出电容接地，所述电源控制芯片的输出端与所述功率级电路的控制端连接，所述反馈引脚的内部引出端与所述电源控制芯片的反馈端连接，所述电源控制芯片的反馈端还与所述上拉反馈电阻的一端连接，所述上拉反馈电阻的另一端与所述功率级电路的输出端连接。进一步地，所述上拉反馈电阻的精度高于0.1％。更进一步地，所述基板包括顶层和底层；所述功率级电路、所述电源控制芯片、所述上拉反馈电阻、所述输入电容和所述输出电容固定于所述基板的顶层上；所述电压输入引脚的内部引出端、所述电压输出引脚的内部引出端和所述反馈引脚的内部引出端位于所述基板的底层；所述功率级电路的输出端位于所述基板的顶层，通过孔与所述基板底层的一个或多个覆铜点连接，所述覆铜点为所述电压输出引脚的内部引出端，所述上拉反馈电阻的另一端通过走线连接到一个或多个覆铜点的中心位置。更进一步地，所述孔为通孔、过孔或盲孔。本技术实施例将电源模组的上拉反馈电阻RUP置于模组内部，在用户未增加成本的条件下提高了输出电压精度，减小了用户的PCB布线难度，并且通过在基板底层输出电压信号，采用整体覆铜的方式，减小了模组输出引脚之间的寄生电阻，优化了电源模组的负载调整率。附图说明图1为本技术实施例提供的高性能电源模组的电路示意图；图2为本技术实施例提供的高性能电源模组的基板结构图；图3为本技术实施例提供的高性能电源模组的基板底层平面图；图4为本技术实施例提供的高性能电源模组的基本顶层平面图；图5为本技术实施例提供的高性能电源模组的基本顶层和底层剖面图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本技术实施例将电源模组的上拉反馈电阻RUP置于模组内部，在用户未增加成本的条件下提高了输出电压精度，减小了用户的PCB布线难度，并且通过在基板底层输出电压信号，采用整体覆铜的方式，减小了模组输出引脚之间的寄生电阻，优化了电源模组的负载调整率。图1示出了本技术实施例提供的高性能电源模组的电路示意图，该电源模组，包括电压输入引脚Vin、电压输出引脚Vout和反馈引脚FB，电源模组外部的反馈引脚FB通过下拉反馈电阻RDOWN接地，电源模组的内部结构包括：基板PCB、功率级电路10、电源控制芯片20、上拉反馈电阻RUP、输入电容Cin和输出电容Cout；功率级电路10、电源控制芯片20、上拉反馈电阻RUP、输入电容Cin和输出电容Cout固定于基板PCB上，电压输入引脚Vin的内部引出端通过输入电容Cin接地，电压输入引脚Vin的内部引出端还与功率级电路10的输入端连接，电压输出引脚Vout的内部引出端与功率级电路10的输出端VOUT_SENSE连接，功率级电路10的输出端VOUT_SENSE还通过输出电容Cout接地，电源控制芯片20的输出端与功率级电路10的控制端连接，反馈引脚FB的内部引出端与电源控制芯片20的反馈端VFB连接，电源控制芯片20的反馈端VFB还与上拉反馈电阻RUP的一端连接，上拉反馈电阻RUP的另一端与功率级电路10的输出端VOUT_SENSE连接。在本技术实施例中，电源模组通过由上拉反馈电阻RUP和下拉反馈电阻RDOWN组成的反馈网络采样输出电压Vout，得到反馈电压VFB，在稳定工作的条件下，反馈电压VFB与电源控制芯片20内部基准电压近似相等，理论输出电压为：但实际上，电源模组的实际输出电压与理论输出电压存在偏差，偏差的大小即为输出电压精度。例如电源模组的理论输出电压为Vout，实际输出电压为Vout1，则输出电压精度为：作为本技术一实施例，上拉反馈电阻RUP优选选择精度高于±0.1％的。假设电源控制芯片20内部的基准电压精确恒定且系统环路稳定，则输出电压的精度主要受反馈电阻精度影响。假设基准电压VREF为0.5V，需要设定输出电压为1V，设定RUP为10KΩ，RDOWN为10KΩ，假设用户选取1％精度等级的电阻，由于本技术实施例将电源模组的上拉反馈电阻RUP置于模组内部，因此此时上拉反馈电阻RUP的精度在±0.1％之内。那么，极端情况下，RUP为10.01KΩ，RDOWN为9.9KΩ，则实际的输出电压为：其输出电压精度为0.5％；而采用传统方式，采用1％精度等级的电阻只能达到输出电压精度为1％。可以看到，本技术实施例在用户未增加成本的条件下(选取的电阻精度等级相同)，输出电压精度得到了提高。并且，输出电压到电源控制芯片的反馈端的敏感信号走线集成在模组内部，用户只需要在电源模组外部的反馈引脚FB配置一个下拉反馈电阻RDOWN到地，减小了用户的PCB布线难度。另外，在传统做法中，电源模组内部的功率输出级到模组的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能电源模组，包括电压输入引脚、电压输出引脚和反馈引脚，其特征在于，所述电源模组外部的反馈引脚通过下拉反馈电阻接地，所述电源模组的内部结构包括：基板、功率级电路、电源控制芯片、上拉反馈电阻、输入电容和输出电容；所述功率级电路、所述电源控制芯片、所述上拉反馈电阻、所述输入电容和所述输出电容固定于所述基板上，所述电压输入引脚的内部引出端通过所述输入电容接地，所述电压输入引脚的内部引出端还与所述功率级电路的输入端连接，所述电压输出引脚的内部引出端与所述功率级电路的输出端连接，所述功率级电路的输出端还通过所述输出电容接地，所述电源控制芯片的输出端与所述功率级电路的控制端连接，所述反馈引脚的内部引出端与所述电源控制芯片的反馈端连接，所述电源控制芯片的反馈端还与所述上拉反馈电阻的一端连接，所述上拉反馈电阻的另一端与所述功率级电路的输出端连接。

【技术特征摘要】
1.一种高性能电源模组，包括电压输入引脚、电压输出引脚和反馈引脚，其特征在于，所述电源模组外部的反馈引脚通过下拉反馈电阻接地，所述电源模组的内部结构包括：基板、功率级电路、电源控制芯片、上拉反馈电阻、输入电容和输出电容；所述功率级电路、所述电源控制芯片、所述上拉反馈电阻、所述输入电容和所述输出电容固定于所述基板上，所述电压输入引脚的内部引出端通过所述输入电容接地，所述电压输入引脚的内部引出端还与所述功率级电路的输入端连接，所述电压输出引脚的内部引出端与所述功率级电路的输出端连接，所述功率级电路的输出端还通过所述输出电容接地，所述电源控制芯片的输出端与所述功率级电路的控制端连接，所述反馈引脚的内部引出端与所述电源控制芯片的反馈端连接，所述电源控制芯片的反馈端还与所述上拉反馈电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文君，陈小平，顾勇，
申请(专利权)人：深圳市国微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44