一种电源低纹波集成控制单元结构的制作方法

1.本实用新型涉及电源模块设计技术领域，尤其涉及一种电源低纹波集成控制单元结构。


背景技术：

2.电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，其特点是可为专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列(fpga)及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说，这类模块称为负载点(pol)电源供应系统或使用点电源供应系统(pups)。由于模块式结构的优点甚多，因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航空航天等。
3.现有电源模块中，电源模块没有设计专用壳体，同时，在pcb电路板上对电源模块控制单元进行布线，将功率mos管布局在电路板反面，将控制电路及外围电路布局到pcb电路板正面，上述控制电路外围器件不能与器件形成很好的耦合；在产品工作工程中，功率mos管产生的热量若不能及时的扩散，容易通过pcb电路板传导至顶层控制电路上；在产品设计过程中，控制单元部分不具通用性。


技术实现要素：

4.本实用新型采用新型密封壳体和电路板布局方案，将控制部分放置在电路板的顶层，其外围元器件布局在电路板底层正对控制电路下方，此方法将大幅缩短控制电路与外围形成的控制网络回路，避免了网络回路受到外界的干扰，显著提高了产品的工作效率和产品稳定性。
5.为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
6.一种电源低纹波集成控制单元结构，包括壳体和盖体以及控制电路板，其中：所述壳体的中部下凹形成安装腔，所述安装腔的顶部外沿设置有安装台阶，壳体的一侧开设有弧形缺口，所述弧形缺口的两侧设置有连接座；所述盖体的一侧对应开设有弧形开口，盖体的外轮廓与安装台阶的轮廓相吻合；所述控制电路板设置在安装腔内，控制电路板的轮廓与安装腔内壁轮廓相吻合，控制电路板的顶面设置有控制芯片，控制电路板的底面设置有配合控制芯片工作用的外围器件和引脚，所述引脚用于连接壳体外部的功率器件。
7.优选的，所述安装台阶上对称设置有多个安装底孔，所述安装腔的内壁上对称延伸有多个连接台，连接台上开设有螺纹底孔，所述连接座上对称设置有多个连接孔，所述盖体的顶部对应开设有安装顶孔和螺纹顶孔。
8.优选的，所述安装腔的底部开设有多个容纳引脚用的插孔。
9.优选的，所述安装腔的侧壁上对称开设有多个散热孔。
10.优选的，所述安装台阶的表面对称设置有多个定位块，所述定位块的高度与连接座的表面一致，所述盖体上对称开设有多个与定位块形状吻合的定位缺口。
11.优选的，所述控制芯片包括lt1683型电源控制芯片。
12.本实用新型的一种电源低纹波集成控制单元结构具有以下有益效果：
13.(1)本方案采用新型电路板布局方案，将控制部分放置在电路板的顶层，其外围元器件布局在电路板底层正对控制电路下方，此方法将大幅缩短控制电路与外围形成的控制网络回路，避免了网络回路受到外界的干扰，显著提高了产品的工作效率和产品稳定性。
14.(2)本方案对控制电路单元进行单元块集成，通过9个引脚与功率器件连接，来实现电源模块功率转换的控制，在后续产品的设计过程中，可以通用控制单元，节省设计周期。
15.(3)本方案采用新型密封壳体，壳体和盖体可以采用合金材料，壳体的周围设置有散热孔，壳体和盖体之间易安装，安装之后表面平整、无凸起。壳体上设置有弧形缺口，能够与圆柱管路、圆柱壳体进行匹配安装，适用于狭窄空间，两个半弧壳体可以对称卡扣在圆柱体上。
附图说明
16.图1为本实用新型的整体结构示意图；
17.图2为本实用新型的控制电路板结构示意图；
18.图3为本实用新型的控制电路板布局示意图；
19.图4为本实用新型的壳体背面结构示意图；
20.图5为本实用新型的散热孔结构示意图；
21.图6为本实用新型的控制电路示意图。
22.图中，1
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壳体、101
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安装腔、102
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安装台阶、103
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弧形缺口、104
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连接座、1011
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插孔、1012
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散热孔、1021
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安装底孔、1022
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定位块、1031
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连接台、1032
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螺纹底孔、1041
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连接孔、2
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盖体、201
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弧形开口、202
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安装顶孔、203
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螺纹顶孔、204
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定位缺口、3
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控制电路板、301
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控制芯片、302
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外围器件、303
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引脚。
具体实施方式
23.根据附图所示，对本实用新型进行进一步说明：
24.如图1至图6所示，该电源低纹波集成控制单元结构包括壳体1和盖体2以及内部的控制电路板3，本实施例中，壳体1采用一体成型方案，其中部下凹形成安装腔101，其外沿为连接座104，安装腔101的顶部与连接座104之间存在高度差、以形成一圈安装台阶102。图中，壳体1的一侧开设有弧形缺口103，弧形缺口103可以为半圆形状或其他角度，两个弧形缺口103可以拼装在圆柱壳体上，安装台阶102上对称设置有多个安装底孔1021，安装腔101的内壁上对称延伸有多个连接台1031，连接台1031上开设有螺纹底孔1032，连接座104上对称设置有多个连接孔1041，连接孔1041用于固定散热结构，也可以将两个壳体1一起拼接，安装在圆柱体上，然后利用上下两组连接孔1041进行固定。
25.如图2和图3所示，控制电路板3设置在安装腔101内，控制电路板3的轮廓与安装腔101内壁轮廓相吻合，控制电路板3的顶面设置有控制芯片301，控制电路板3的底面设置有配合控制芯片301工作用的外围器件302和引脚303，安装腔101的底部开设有多个容纳引脚303用的插孔1011，引脚303穿过插孔1011用于连接壳体1外部的功率器件，功率器件可以安装在盖体2的外部，由于壳体1和盖体2均采用铝合金材料，具有良好的散热性能，实际应用
时，还可以在安装腔101的侧壁上对称开设有多个散热孔1011。
26.需要说明的是，电路板采用fr
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4材质线路板，外围器件302包括阻容件、小功率二极管等，控制芯片301包括lt1683型电源控制芯片，具体参见图6，引脚303用于连接外部功率mos管，本实施例中，采用导热固化胶对元器件进行固化，对散热起到很大作用。控制电路板3的输入、输出线可以通过壳体1的侧壁引出。
27.本实施例中，电源电路主拓扑可以选取推挽式功率变换，推挽式拓扑两个功率开关管交替导通，在整个开关周期内都向负载提供功率输出，因此，其输出电流瞬态响应速度很高，电源输出特性良好，功率变换输出经过桥式或全波整流后，电压脉动和电流脉动很小，可以减少输出纹波，相对单端正激或反激电源，变压器工作时双向磁化，磁通密度是单极性磁化的两倍，变压器漏感和导线铜阻相对减小，可以提高变换效率。电源模块在电路拓扑上选用推挽式，在开关管和整流管上放置rc网络，吸收高频开关带来的高速电流、电压谐波变换尖峰，使电源模块产生的谐波干扰和电压尖峰得到有效抑制，在电源模块输入端和输出端加入共模滤波器增强滤波效果，采取以上措施后有效地抑制了传导干扰。此外，电源模块的元器件装配采用smt焊接。
28.需要进一步说明的是，盖体2的形状与安装腔101的形状相吻合，可以直接扣在安装台阶102上，对安装腔101进行密封，密封后表面平整，盖体2的一侧开设有弧形开口201，盖体2的顶部对应开设有安装顶孔202和螺纹顶孔203，具体的，安装顶孔202和安装底孔1021对应设置，螺纹顶孔203和螺纹底孔1032对应设置。安装台阶102的表面对称设置有多个定位块1022，定位块1022的高度与连接座104的表面一致，盖体2上对称开设有多个与定位块1022形状吻合的定位缺口204，定位缺口204和定位块1022配合、用于协助盖体2定位、扣合。
29.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。