专利名称：柴油机共轨系统控制单元电源模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种柴油机共轨系统ECU(汽车电子控制单元)的110伏/1安，直流-直流电源模块，属电子技术领域。
背景技术：
市售24伏直流变换为110伏/1安直流电源模块大都体积偏大，功率密度低，不适合在特殊环境下工作。特别，在柴油机共轨系统ECU(汽车电子控制单元)中，体积偏大，功率密度低的电源模块将无法使用，如市售体积为240×160×50立方毫米的24伏直流变换为110伏直流电源模块。为了使电源模块能在非常严酷的场合中正常工作，通常解决的方法是，在大功率器件上使用散热片。然而，对模块中功率器件较多的电源模块来说，受到小体积的限制，不宜过多使用散热片。因为在分散的功率器件上增加散热片，无疑将会增大模块体积，难以在器件紧凑、密集的场合应用。因此，为了使24伏直流变换为110伏/1安直流的电源模块体积小，功率密度高，既能在较小的空间工作，又能很好地散热，本实用新型设计、研制成一种一体化砖式叠层结构柴油机共轨系统ECU(汽车电子控制单元)110伏/1安，直流-直流电源模块。
发明内容
本实用新型的目的是，采用脉冲宽度调制输出(PWM)推挽电路设计，以及倒装封装技术，将大功率器件安装放置在散热较好的铝基板上，并通过金属引脚将铝基板与印刷电路板(PCB)倒装连接，形成一体化砖式叠层结构电源模块，从而达到电源模块既散热好，又缩小体积，增加功率密度的目的。
本实用新型24伏直流变换为110伏/1安直流电源模块主要由集成电路稳压电源控制器、推挽式脉冲宽度调制输出(PWM)电路，以及控制器开关稳压所需的控制电路，如误差放大器、振荡器、脉宽调制器、脉冲发生器、一对交替输出的开关管、电流保护关闭电路、光藕隔离直流器件、铝基板与印刷电路板(PCB)相结合构成。其中，在稳压器内部设有过热保护电路。过流保护限流电阻、开关管和推挽输出二极管等大功率器件放置在铝基板上，其余非大功率器件则安装在印刷电路板(PCB)上，并通过金属引脚将铝基板和印刷电路板(PCB)倒装连接，形成一体化砖式叠层结构电源模块。这样应用倒装封装技术将散热较好的铝基板与印刷电路板(PCB)相结合形成的电源模块中，大功率器件不再使用个别分散的散热片，不但缩小了电源模块的体积，同时也解决了大功率器件的散热问题，增加了功率密度。
本实用新型24伏直流变换为110伏/1安直流电源模块，利用金属引脚将铝基板与印刷电路板(PCB)倒装连接形成一体化砖式叠层结构电源模块的优点是，既解决了电源模块中大功率器件的散热问题，又缩小了电源模块的体积，增加了功率密度，且性能稳定，效果良好。是一种既实用，又可靠的电源模块。
图1是本实用新型24伏直流变换为110伏/1安直流一体化砖式叠层结构电源模块的电原理图。其中，1-电感，2-110伏/1安输出，3-分压电阻，4-推挽式输出二极管，5-光藕隔离直流器件，6-变压器，7-集成电路稳压电源控制器，8-过流保护电路，9-振荡器，10-24伏直流输入，11-开关管。
图2是本实用新型24伏直流变换为110伏/1安直流一体化砖式叠层结构电源模块的构造示意图。其中，12-铝基板，13-印刷电路板(PCB)。
具体实施方案
以下结合附图进一步说明本实用新型一体化砖式叠层结构电源模块的实施例实施例由于本实用新型一体化砖式叠层结构电源模块要求输入10直流电压为24伏，输出2直流电压为110伏/1安，效率大于80％。故本实用新型一体化砖式叠层结构电源模块设计时，采用IC SG3525A7集成电路开关稳压电源控制器7以及一对开关管11、变压器6、推挽式输出二极管4、电感1、分压电阻3和光藕隔离直流器件5构成推挽式脉冲宽度调制输出(PWM)电路。其中，集成电路稳压电源控制器7包括开关稳压器所需的误差放大器、振荡器9、脉宽调制器、脉冲发生器和电流保护关闭电路8等控制电路。在稳压器内部还设有过热保护电路。因此，当推挽输出开关管11电流达到极限时，也不致遭受热损坏。制造电源模块时，将过流保护电路8中的限流电阻、开关管11和推挽输出二极管4等大功率器件安装在铝基板12上，其他非大功率器件全部放置在印刷电路板(PCB)13上，并通过金属引脚将铝基板12与印刷电路板(PCB)13倒装连接形成一体化砖式叠层结构电源模块。铝基板12上设置的两个定位、对准安装孔，可保证铝基板与框架接触良好，散热。制造成的模块整体分为二层，一层为印刷电路板(PCB)13，一层为铝基板12。电源模块体积约为90×55×50立方毫米，同时有5个引脚，依次为电源输入正(+Vin)、电源输入负(-Vin)、空脚(NC)、电源输出负(-Vo)、电源输出正(+Vo)。本实用新型一体化砖式叠层结构电源模块应用在柴油机共轨系统ECU(汽车电子控制单元)中，体积小，功率密度大，可靠性良好。
权利要求1.一种24伏直流变换为110伏/1安直流电源模块，包括集成电路开关稳压控制电路、误差放大器、振荡器、脉宽调制器、脉冲发生器以及开关管、变压器、推挽式输出二极管、电感、分压电阻和光藕隔离直流器件构成的推挽式脉冲宽度调制输出(PWM)电路、过流保护电路、铝基板和印刷电路板PCB板，其特征在于，一体化砖式叠层结构电源模块由集成电路开关稳压电源控制器组成的推挽式脉冲宽度调制输出(PWM)电路中的，非大功率器件组装的印刷电路板PCB和通过金属引脚与印刷电路板PCB倒装连接的，组装有大功率器件的铝基板构成。
2.根据权利要求1所述的24伏直流变换为110伏/1安直流电源模块，其特征在于，整体分为二层的模块铝基板层上设置的大功率器件为过流保护限流电阻、开关管和推挽输出二极管，印刷电路板PCB层上组装的是非大功率器件。
3.根据权利要求1所述的24伏直流变换为110伏/1安直流电源模块，其特征在于，铝基板上有两个与框架接触，散热良好的定位、对准安装孔。
4.根据权利要求1所述的24伏直流变换为110伏/1安直流电源模块，其特征在于，模块上有依次为电源输入正(+Vin)、电源输入负(-Vin)、空脚(NC)、电源输出负(-Vo)、电源输出正(+Vo)5个引脚。
专利摘要本实用新型涉及一种柴油机共轨系统ECU(汽车电子控制单元)的110伏/1安，直流－直流电源模块，主要由集成电路稳压电源控制器组成的推挽式脉冲宽度调制输出(PWM)电路、铝基板与印刷电路板构成。电源模块中的大功率器件安装在铝基板上，其余非大功率器件组装在印刷电路板上，并通过金属引脚将印刷电路板与铝基板倒装连接，形成整体为二层的一体化砖式叠层结构电源模块，既解决了电源模块大功率器件散热问题，又缩小了电源模块的体积，增加了功率密度。是一种性能稳定，散热效果良好，功率密度高的实用电源模块。
文档编号H02M3/28GK2655512SQ03210409
公开日2004年11月10日 申请日期2003年9月5日 优先权日2003年9月5日
发明者夏耀宁 申请人:上海德律风根微电子股份有限公司