一种隔离直流电源模块制造技术

本发明专利技术公开了一种隔离直流电源模块，属于电力电子领域。所述电源模块包括变压器、用于转换电压的功率回路、与所述功率回路连接的用于控制电压转换的控制回路、以及承载所述变压器、所述功率回路和所述控制回路的电路板组，所述电路板组包括第一电路板和与所述第一电路板固定连接的第二电路板；所述控制回路设在所述第一电路板的第一板面上；所述功率回路设在所述第二电路板的第一板面上；所述第二电路板为陶瓷覆铜板。本发明专利技术通过将电源模块的功率回路贴装至陶瓷覆铜板上；陶瓷覆铜板能够将功率回路工作时产生的热量迅速传导；避免电源模块过热而影响工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子领域，特别涉及一种隔离直流电源模块。
技术介绍
电源模块是可以直接贴装在PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)上的电源供应器。按照功能的不同，电源模块可分为DC/DC (Direct Current to Direct Current,直流电转直流电)电源模块和AC/DC (Alternating Current to Direct Current,交流电转直流电)电源模块。其中，DC/DC电源模块用于将一种直流电压转换成另一种直流电压，又可分为隔离直流电源模块(又称为隔离直流电源转换装置或隔离DC/DC电源模块)和非隔离直流电源模块。隔离直流电源模块主要由隔离变压器构成。隔离变压器的原边将直流电转换成交流电，隔离变压器的副边将交流电整流成直流电并输出给用电设备。进一步地，原、副边的核心器件为功率 MOSFET (Metallic Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)。功率MOSFET为功率器件，在工作过程中会产生大量的热量，散热不充分将会导致电源模块不能正常工作。现有隔离直流电源模块的各组成器件通常贴装于PCB上，主要通过PCB散热。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题PCB组成材料的导热系数小，使得隔离直流电源模块的功率器件到PCB的热阻较大，功率器件产生的热量无法高效导出，进而影响隔离直流电源模块的性能。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种隔离直流电源模块。所述技术方案如下本专利技术实施例提供了一种隔离直流电源模块，所述电源模块包括变压器、用于转换电压的功率回路、与所述功率回路连接的用于控制电压转换的控制回路、以及承载所述变压器、所述功率回路和所述控制回路的电路板组，所述电路板组包括第一电路板和与所述第一电路板固定连接的第二电路板；所述控制回路设在所述第一电路板的第一板面上；所述功率回路设在所述第二电路板的第一板面上；所述第二电路板为陶瓷覆铜板。其中，所述第一电路板和所述第二电路板的第一板面上分别设有铜线路；所述功率回路包括若干金属氧化物半导体场效应晶体管芯片和控制器芯片；各所述金属氧化物半导体场效应晶体管芯片的底面分别固定在所述第二电路板的第一板面的铜线路上；所述电源模块还包括第一铜片和第一引线；各所述金属氧化物半导体场效应晶体管芯片顶面的电极通过所述第一铜片与所述第二电路板的第一板面的铜线路连接；所述控制器芯片通过所述第一引线分别与所述金属氧化物半导体场效应晶体管芯片和所述第二电路板的一面的铜线路连接。其中，所述第二电路板的第一板面与所述第一电路板的第一板面位于同一个平面；所述电源模块还包括若干第二引线和/或第二铜片；所述功率回路通过所述第二引线和/或第二铜片与所述控制回路连接；所述变压器设在所述第二电路板的第一板面上。可选地，所述第一电路板为印刷电路板。优选地，所述印刷电路板内嵌有金属块，所述第二电路板固定在所述金属块上。优选地，所述第一电路板为金属衬底电路板，所述金属衬底电路板包括金属衬底、依次覆盖在所述金属衬底上的粘接层和电路层；所述金属衬底电路板上开设有凹槽，所述凹槽从所述电路层延伸至所述金属衬底；所述第二电路板固定在所述凹槽中。可选地，所述第二电路板的第二板面上设有引脚，所述第二电路板通过所述引脚固定在所述第一电路板的第一板面上，所述功率回路通过所述引脚与所述控制回路电路连接。可选地，所述变压器设在所述第一电路板的第一板面上，所述功率回路包括所述变压器原边的电路和所述变压器副边的电路；所述电路板组包括两个所述第二电路板和一个所述第一电路板；所述变压器原边的电路设在其中一个所述第二电路板上；所述变压器副边的电路设在另一个所述第二电路板上；两个所述第二电路板位于所述变压器的相对的两侧。优选地，所述电源模块还包括灌封外壳；所述灌封外壳设在所述第二电路板上，并与所述第二电路板密封形成灌封腔体，所述功率回路灌封在所述灌封腔体中。优选地，所述电源模块还包括设于所述第二电路板的第二板面上的散热器。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是由于陶瓷覆铜板具有铜制成的电路层和陶瓷制成的绝缘层，导热系数高；将电源模块的功率回路贴装至陶瓷覆铜板上，陶瓷覆铜板能够将功率回路工作时产生的热量迅速传导；有效降低了功率回路中功率元器件的结温，避免电源模块过热而影响工作效率，从而可以进一步提升电源模块的功率密度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的一种隔离直流电源模块的结构示意图；图2是本专利技术实施例二提供的一种隔离直流电源模块的侧视结构示意图；图3是本专利技术实施例二提供的一种隔离直流电源模块的俯视结构示意；图4是本专利技术实施例二提供的设有功率回路的第二电路板的俯视结构示意图；图5是本专利技术实施例二提供的陶瓷覆铜板的层结构示意图；图6是本专利技术实施例二提供的第一电路板与第二电路板之间的位置关系的示意图；图7是本专利技术实施例三提供的第一电路板的层结构示意图；图8是本专利技术实施例三提供的第一电路板与第二电路板之间的位置关系的示意图；图9是本专利技术实施例四提供的一种隔离直流电源模块的结构示意图10是本专利技术实施例四提供的第二电路板的结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。为了便于理解本专利技术描述的技术方案，首先对隔离直流电源模块进行介绍。隔离直流电源模块一般由变压器、负责电压转换的功率回路、负责监控和控制功率回路的控制回路、以及承载变压器、功率回路和控制回路的电路板组成。在本专利技术实施例中，承载是指，变压器、功率回路和控制回路机械固定在电路板上，并通过其上的铜线路实现部分电路连接。其中，功率回路包括隔离变压器原边的全桥或半桥电路、以及隔离变压器副边的整流电路。全桥或半桥电路、整流电路的主要元器件为功率MOSFET芯片及驱动器、控制器等半导体芯片。控制回路包括用于控制输入/输出端的功率MOSFET芯片的开关、电感等无源元器件。实施例一本专利技术实施例提供了 一种隔离直流电源模块，参见图1，该电源模块包括变压器11、用于转换电压的功率回路12、与功率回路12连接的用于控制电压转换的控制回路13、以及承载变压器11、功率回路12和控制回路13的电路板组14。其中，该电路板组14包括第一电路板15和与第一电路板15固定连接的第二电路板16。控制回路13设在第一电路板15的第一板面上。功率回路12设在第二电路板16的第一板面上。第二电路板16为DBC (Direct Bonded Copper,陶瓷覆铜)板。本实施例提供的上述电源模块带来的有益效果是本专利技术实施例将电源模块的功率回路安装在DBC板上；由于DBC板具有铜制成的电路层和陶瓷制成的绝缘层，导热系数高；所以DBC板能够将功率回路工作时产生的热量迅速传导；有效降低了功率回路中功率元器件的结温，避免电源模块过热而影响工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔离直流电源模块，所述电源模块包括变压器、用于转换电压的功率回路、与所述功率回路连接的用于控制电压转换的控制回路、以及承载所述变压器、所述功率回路和所述控制回路的电路板组，其特征在于，所述电路板组包括第一电路板和与所述第一电路板固定连接的第二电路板；所述控制回路设在所述第一电路板的第一板面上；所述功率回路设在所述第二电路板的第一板面上；所述第二电路板为陶瓷覆铜板。

【技术特征摘要】
1.一种隔离直流电源模块，所述电源模块包括变压器、用于转换电压的功率回路、与所述功率回路连接的用于控制电压转换的控制回路、以及承载所述变压器、所述功率回路和所述控制回路的电路板组，其特征在于，所述电路板组包括第一电路板和与所述第一电路板固定连接的第二电路板；所述控制回路设在所述第一电路板的第一板面上；所述功率回路设在所述第二电路板的第一板面上；所述第二电路板为陶瓷覆铜板。2.根据权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述第一电路板和所述第二电路板的第一板面上分别设有铜线路；所述功率回路包括若干金属氧化物半导体场效应晶体管芯片和控制器芯片；各所述金属氧化物半导体场效应晶体管芯片的底面分别固定在所述第二电路板的第一板面的铜线路上；所述电源模块还包括第一铜片和第一引线；各所述金属氧化物半导体场效应晶体管芯片顶面的电极通过所述第一铜片与所述第二电路板的第一板面的铜线路连接；所述控制器芯片通过所述第一引线分别与所述金属氧化物半导体场效应晶体管芯片和所述第二电路板的一面的铜线路连接。3.根据权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述第二电路板的第一板面与所述第一电路板的第一板面位于同一个平面；所述电源模块还包括若干第二引线和/或第二铜片；所述功率回路通过所述第二引线和/或第二铜片与所述控制回路连接；所述变压器设在所述第二电路板的第一板面上。4.根据权利要求1所述的电源模块，其特征在于，所述第一电路板为印刷...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锴，葛翔，侯召政，
申请(专利权)人：聚信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：