用于标准电源模块的基板及高功率密度标准电源模块的制作方法

1.本实用新型涉及电力电子设备，更具体地说，涉及一种用于标准电源模块的基板及高功率密度标准电源模块。


背景技术：

2.对于标准电源模块，特别是高功率密度的标准电源模块，其通常的结构是具有一个基板、放置在上述基板上的两个重叠的相互连接的电路板和外壳；上述外壳和基板将电路板封闭在二者之间，使得电源模块形成一个整体。具体来讲，上述两个电路板通常分为功率电路板和控制电路板，二者之间通过插针或pin针连接。而功率电路板上集中了实现该电源模块的功能所需要的功率器件，其需要较好的散热条件，通常是将上述功率电路板放置在仅靠上述基板的位置上，以利于散热。在这种情况下，功率电路板和基板之间的水平位置是由基板上的固定柱和外壳限定的，但是基板和功率电路板之间的垂直位置，通常是通过灌入导热的固定胶的方式实现的，现有技术中的这种方式，不仅成本较高，而且一旦出现故障，基本上很难维修。因此，其成本较高，维修较为困难。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述成本较高，维修较为困难的缺陷，提供一种成本较低，维修较为容易的用于标准电源模块的基板及高功率密度标准电源模块。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于标准电源模块的基板，包括铝基板主体和设置在所述铝基板主体上的多个固定柱，所述固定柱用于固定放置在所述铝基板主体上的功率电路板、控制电路板和外壳，使得固定螺钉能够由所述外壳的外表面将所述外壳固定在所述铝基板主体上，并使得所述控制电路板和功率电路板在所述外壳和铝基板主体形成的空间内的水平位置被限定以形成标准电源模块；所述铝基板主体的形状为矩形，所述固定柱分别设置在所述铝基板主体的四个角位置上；所述铝基板主体上还设置有用于实现所述铝基板主体和所述功率电路板之间在垂直方向上的相对位置固定的连接针，所述连接针一端连接在所述铝基板主体上，另一端向所述功率电路板放置在所述铝基板主体上时的方向伸出并在所述功率电路板放置在所述铝基板主体上时连接在所述功率电路板上。
5.更进一步地，所述连接针的另一端穿过设置在所述功率电路板上的独立的金属化过孔并焊接在所述过孔上。
6.更进一步地，所述连接针包括多个，多个所述连接针分别设置在所述铝基板主体的邻近所述固定柱的位置上。
7.更进一步地，所述连接针设置在所述固定柱和所述铝基板主体的两条边沿的相交点之间。
8.更进一步地，所述连接针的底端铆接在所述铝基板主体上。
9.更进一步地，所述铝基板主体上设置有连接针安装孔，所述连接针安装孔贯穿所述铝基板主体的顶面和底面，并在所述底面上设置有凹陷的平台；所述连接针的底端设置有与所述平台相适配的底端头部，所述连接针穿过所述连接针安装孔，且其另一端焊接在所述功率电路板的所述金属化过孔内，使得所述底端头部与所述平台配合，固定所述铝基板主体和功率电路板之间的相对位置。
10.更进一步地，所述连接针的中段的设定位置上设置有承接平台，所述承接平台在所述连接针进入所述金属化过孔时与所述功率电路板底面接触。
11.本实用新型还涉及一种高功率密度标准电源模块，包括基板、控制电路板、功率电路板和外壳，所述控制电路板、功率电路板和外壳依次重叠放置在所述基板上，装配后得到所述高功率密度标准电源模块；所述基板包括上述的用于标准电源模块的基板。
12.更进一步地，还包括绝缘导热垫片，所述绝缘导热垫片设置在所述功率电路板和所述基板之间。
13.实施本实用新型的用于标准电源模块的基板及高功率密度标准电源模块，具有以下有益效果：由于使用连接针使得外壳中的铝基板主体和功率电路板之间的垂直位置固定，不需要再使用灌封胶在垂直方向上来定位上述铝基板主体和功率电路板，不仅能够改善固定的强度，使得上述功率电路板更加牢固地固定在铝基板主体上方的设定高度上，而且一旦出现故障，能够较为方便地将上述功率电路拆出维修。因此，其成本较低，维修较为容易。
附图说明
14.图1是本实用新型用于标准电源模块的基板及高功率密度标准电源模块实施例中铝基板的结构示意图；
15.图2是所述实施例中一种情况下铝基板主体和连接针的位置结构示意图；
16.图3是所述实施例中一种情况下高功率密度标准电源模块的结构示意图。
具体实施方式
17.下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。
18.如图1、图2和图3所示，在本实用新型的用于标准电源模块的基板及高功率密度标准电源模块实施例中，该用于标准电源模块的基板包括铝基板主体1和设置在所述铝基板主体1上的多个固定柱2，所述固定柱2用于固定放置在所述铝基板主体1上的功率电路板4、控制电路板5和外壳6，使得固定螺钉能够由所述外壳6的外表面(由上向下地)将所述外壳6固定在所述铝基板主体1上(请参见图3)，并使得所述控制电路板5和功率电路板4在所述外壳6和铝基板主体1形成的空间内的水平位置被限定以形成标准电源模块；所述铝基板主体1的形状为矩形，所述固定柱2分别设置在所述铝基板主体1的四个角位置上或者上述固定柱2的设置位置分别邻近铝基板主体1的四个角；所述铝基板主体1上还设置有用于实现所述铝基板主体1和所述功率电路板4之间在垂直方向上的相对位置固定的连接针3，所述连接针3一端连接在所述铝基板主体1上，另一端向所述功率电路板1放置在所述铝基板主体上时的方向伸出，并在所述功率电路板4放置在所述铝基板主体1上时连接在所述功率电路板4上。
19.换句话说，在本实施例中，铝基板主体1和外壳6通过上述固定柱2连接在一起，形成一个封闭的空间，上述功率电路板4和控制电路板5放置在上述空间内，形成电源模块；固定柱2除了使得铝基板主体1和外壳6之间连接外，还使得电路板在该空间内的水平位置上收到限制，即固定了上述功率电路板4和控制电路板5的水平位置，使其在该空间内的水平方向上不会出现移动。而通过上述连接针3的设置，使得上述功率电路板4和铝基板主体1之间的相对高度确定，即确定了功率电路板4和铝基板主体1在垂直方向上的相对位置，而功率电路板4和控制电路板5之间通过刚性的连接柱、排针或pin针连接，这使得功率电路板4和控制电路板5之间在垂直方向上的相对位置是固定的，因此，只要上述功率电路板4和铝基板主体1之间的垂直方向上的位置固定，上述两个电路板在该空间中的垂直位置就固定了。因此，通过上述的连接针3固定铝基板主体1和功率电路板4，就实现了不使用灌封胶固定上述功率电路板4和铝基板主体1之间的垂直方向上的距离的效果，从而使得该电源模块的成本较低、拆卸维修较为方便。
20.在本实施例中，上述连接针3的两端分别连接在铝基板主体1上和功率电路板4上。通常而言，上述连接针3的一端(即连接针3的底端)设置在铝基板主体1上，而连接针3的另一端(即连接针3的末端)与功率电路板4连接。具体来讲，在本实施例中，所述连接针3的另一端(末端)穿过设置在所述功率电路板4上的独立的金属化过孔41并焊接在所述过孔41上，从而实现该连接针3与功率电路板4的连接。值得一提的是，在本实施例，上述金属化过孔41仅仅是作为一个固定的结构存在的，也就是说，该金属化过孔41和控制电路板4上的其他元器件或电路节点并无连接关系，是独立存在的，即对于功率电路板4而言，上述金属化过孔41在电路上或电连接关系上是“孤岛”，是不与其他电路或电路节点发生关系的。
21.而对于上述连接针3的底端和铝基板主体1的连接来讲，在本实施例中，可以分为两种情况，一种情况下，上述连接针3的底端或一端固定连接在上述铝基板主体1上，例如，铆接在所述铝基板主体1上。而在另一种情况下，是通过连接针3的另一端与功率电路板4的连接，使得上述连接针3和铝基板主体1的位置相对固定，这种连接方式将在后续详细说明。在连接针3的底端铆接在所述铝基板主体1上的情况下，虽然其连接方式较为简单、独立，但是其牢固程度较差，容易出现受力后脱离的情况，且一旦出现脱离的情况，只能整体更换铝基板主体1，故其维修成本还是较高。
22.在本实施例中，所述连接针3包括多个，多个所述连接针3分别设置在所述铝基板主体1的邻近所述固定柱2的位置上，更具体而言，所述连接针3设置在所述固定柱2和所述铝基板主体1的两条边沿的相交点之间。请参见图1，图1中，上述连接针3包括4个，分别设置对应的固定柱2和铝基板主体1的水平面的4个角之间。
23.如图3所示，在本实施例中的一种情况下，所述铝基板主体1上设置有连接针安装孔13，所述连接针安装孔13贯穿所述铝基板主体1的顶面和底面，并在所述底面上设置有凹陷的平台；所述连接针3的底端设置有与所述平台相适配的底端头部31，所述连接针3穿过所述连接针安装孔13，且其另一端焊接在所述功率电路板4的所述金属化过孔41内，使得所述底端头部31与所述平台配合，固定所述铝基板主体1和功率电路板4之间的相对位置。值得一提的是，在本实施例中，所述连接针3的中段(即处于连接针3的底端和末端之间的部分)的设定位置上设置有承接平台32，所述承接平台32在所述连接针3进入所述金属化过孔41时与所述功率电路板4的底面接触。具体来讲，在本实施例中，承接平台32的设置位置是
和功率电路板4上的元器件向下(即向所述铝基板主体1所在方向)突出的高度相关的，当上述功率电路板4上的元器件与铝基板主体1的内表面接触时(其间设置有绝缘材料层，不会出现电路上的连接或接触)，使得上述功率电路板4的底面刚好与上述承接平台32接触。从而使得上述功率电路板不能向所述铝基板主体方向移动，而此时上述底端头部31和平台的配合，又使得上述功率电路板4不能向上(远离铝基板主体1的方向)移动，从而使得上述铝基板主体1和功率电路板4之间的相对位置固定。
24.如图3所示，本实用新型还涉及一种高功率密度标准电源模块，包括基板、控制电路板4、功率电路板5和外壳6，所述控制电路板5、功率电路板4和外壳6依次重叠放置在所述基板上，装配后得到所述高功率密度标准电源模块；所述基板包括上述的用于标准电源模块的基板。该电源模块还包括绝缘导热垫片7，所述绝缘导热垫片7设置在所述功率电路板4和所述基板之间。
25.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。