專利名稱：電路板組件及用于在電路板組件上供應(yīng)功率的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電路板組件及用于在電路板組件上供應(yīng)功率的裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及電子電路的構(gòu)造。具體地，本實(shí)用新型涉及用于低成本電源的電子電路部件的組件。
背景技術(shù)：
[0002]電子電路一般需要電壓相對低的直流電壓源來運(yùn)行。電壓通常小于15伏。便攜式電子設(shè)備通常包含作為直流電壓源的電池。通過交流電壓源——例如從普通的家用壁式電源插座可獲得的電壓一運(yùn)行的設(shè)備需要一個交流-直流電源，以將可能在100到240 伏之間的交流輸入電壓轉(zhuǎn)換成電子電路需要的較低的直流電壓。[0003]交流-直流電源一般依賴于一個或多個繞線(wire)線圈之間的磁稱合來縮放 (scale)電壓，并在輸入端處的相對高的交流電壓和輸出端處的相對低的直流電壓之間提供安全隔離。制造商提供了供在電源中使用的稱為變壓器和耦合電感器的部件，所述部件提供所要求的磁耦合和其他期望特征。出于此目的，繞線線圈和多片磁材料通常通過夾具或粘合劑被裝配為單個部件。[0004]變壓器和耦合電感器一般對電源的成本有較大的影響。期望低成本的變壓器組件，以降低電子電源的成本。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供一種電路板組件，該電路板組件包括[0006]一個電路板；[0007]—個鼓芯電感器,該鼓芯電感器具有一個鼓芯、一個第一繞組以及第一端子和第二端子，所述第一端子和第二端子從所述鼓芯電感器的第一端部延伸，其中所述第一繞組的繞線圍繞所述鼓芯的軸線纏繞，所述第一繞組具有分別耦合至所述鼓芯電感器的所述第一端子和第二端子的第一端部和第二端部；以及[0008]一個繞線管，其具有從所述繞線管的第一端部延伸的第一端子和第二端子，其中一個第二繞組的繞線圍繞所述繞線管的軸線纏繞，所述第二繞組具有分別耦合至所述繞線管的所述第一端子和第二端子的第一端部和第二端部，[0009]其中所述鼓芯電感器的第一端部和所述繞線管的第一端部被附接至一個電路板， 以使得所述鼓芯電感器在沿著所述繞線管的軸線限定的所述繞線管的開口內(nèi)被定位在所述電路板上，其中所述鼓芯電感器和所述繞線管彼此分離。[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種用于在電路板組件上供應(yīng)功率的裝置，該裝置包括[0011]一個鼓芯電感器，其附接至一個電路板，所述鼓芯電感器具有圍繞所述鼓芯電感器的鼓芯的軸線纏繞的第一繞組，所述第一繞組具有耦合至所述鼓芯電感器的第一端子和第二端子的第一端部和第二端部；[0012]一個繞線管，其附接至所述電路板，所述繞線管具有圍繞所述繞線管的軸線纏繞的第二繞組，所述第二繞組具有分別耦合至所述繞線管的第一端子和第二端子的第一端部和第二端部，其中所述鼓芯電感器和所述繞線管被附接至所述電路板，以使得所述鼓芯電感器在沿著所述繞線管的軸線限定的所述繞線管的開口內(nèi)被定位在所述電路板上，其中所述鼓芯電感器和所述繞線管彼此分離；以及一個功率開關(guān)，其耦合在一個輸入電源和所述第一繞組之間，所述功率開關(guān)能夠開關(guān)以控制來自所述輸入電源的能量通過所述第一繞組和第二繞組傳遞至負(fù)載處的輸出，所述負(fù)載耦合至所述第二繞組。

參照下列附圖，描述本實(shí)用新型的非限制性、非窮舉性實(shí)施方案，其中除非另有規(guī)定，在所有各個視圖中相同的參考數(shù)字指代相同的部分。圖I是示出了使用根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的低成本變壓器組件的一示例性電源的元件的示意圖。圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的一低成本變壓器組件的分解圖，其中繞組被移除以暴露所選擇的特征。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的示出了繞組的一低成本變壓器組件的兩個元件的分解圖。圖4A-4C是示出了裝配根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的一低成本變壓器組件的元件的步驟的機(jī)械繪圖。圖5A和5B是根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的一低成本變壓器組件的一個實(shí)施例的橫截面。圖6A和6B是根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的示出了可選特征的一低成本變壓器組件的另一個實(shí)施例的橫截面。圖7A和7B示出了根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的具有可選特征的一低成本變壓器組件的兩個部分的另一個實(shí)施例。圖8是使用根據(jù)本實(shí)用新型的一低成本變壓器組件的一示例性電源的示意圖。
具體實(shí)施方式
公開了用于實(shí)現(xiàn)變壓器組件的方法和裝置。在下文的描述中，闡明了多個具體細(xì)節(jié)，以提供對本實(shí)用新型的透徹理解。然而，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說明顯的是，實(shí)施本實(shí)用新型不必使用所述具體細(xì)節(jié)。在其他情況下，為了避免使本實(shí)用新型模糊，沒有詳細(xì)描述眾所周知的材料或方法。在該說明書全文中提到“一個實(shí)施方案”、“一實(shí)施方案”、“一個實(shí)施例”或“一實(shí)施例”意指關(guān)于該實(shí)施方案或?qū)嵤├枋龅奶囟ㄌ卣?、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本實(shí)用新型的至少一個實(shí)施方案中。因此，在該說明書全文中各個地方出現(xiàn)的短語“在一個實(shí)施方案中”、“在一實(shí)施方案中”、“一個實(shí)施例”或“一實(shí)施例”未必全都指相同的實(shí)施方案或?qū)嵤├?。再者，所述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以在一個或多個實(shí)施方案或?qū)嵤├幸匀魏魏线m的組合和/或子組合結(jié)合。特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以被包括在集成電路、電子電路、組合邏輯電路或者提供所描述的功能性的其他合適部件中。此外，應(yīng)理解，本文中提供的圖是出于向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員解釋的目的，并且附圖未必按比例繪制。[0025]圖I是示出了包括根據(jù)本實(shí)用新型的一低成本變壓器組件108的一示例性電源 100的元件的示意圖。圖I中的電源100是使用回掃拓?fù)涞拈_關(guān)式電源的一個實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，存在許多已知的開關(guān)式電源的拓?fù)浜团渲茫一貟咄負(fù)渥阋躁U釋也可適用于其他類型的開關(guān)式電源的本實(shí)用新型的示例性應(yīng)用。隨后將討論的細(xì)節(jié)從圖I中略去，以避免使根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的示例性功能元件模糊。[0026]在圖I示出的實(shí)施例中，電源100從未調(diào)節(jié)的輸入電壓VIN102源向負(fù)載120提供調(diào)節(jié)的輸出電壓。輸入電壓VIN102被稱合至能量傳遞元件(energy transfer element)!! 108和控制器142。在圖I的實(shí)施例中，能量傳遞元件T1108是耦合電感器，有時可被稱作變壓器，帶有初級繞組106和次級繞組110。在圖I的實(shí)施例中，初級繞組106可被認(rèn)為是輸入繞組，次級繞組110可被認(rèn)為是輸出繞組。在示出的該實(shí)施例中，箝位電路104被耦合至能量傳遞元件T1108的初級繞組106，以控制初級繞組106上的最大電壓。[0027]在圖I示出的實(shí)施例中，輸入電壓Vra 102相對于輸入回路(return) 144是正的， 輸出電壓Vtj 118相對于輸出回路124是正的。圖I的實(shí)施例示出了輸入回路144和輸出回路124之間的電流隔離(galvanic isolation)。換句話說,在輸入回路144·和輸出回路 124之間施加的直流電壓會產(chǎn)生基本為零的電流。因此，電耦合至初級繞組106的電路與電耦合至次級繞組110的電路電流隔離。[0028]如描繪的該實(shí)施例中示出的，控制器142包括開關(guān)S1136，開關(guān)S1136響應(yīng)來自控制電路140的控制信號138傳導(dǎo)電流或不傳導(dǎo)電流，控制電路140也被包括在控制器142 中?？刂破?42和控制電路140可包括集成電路和分立的電氣部件。在一些實(shí)施例中，控制器142、開關(guān)S1136和控制電路140可被包括在單個單片集成電路中。[0029]在圖I的示例性電源中，開關(guān)S1136的開關(guān)在次級繞組110中產(chǎn)生一個脈動電流。 來自次級繞組110的電流被輸出二極管D1112整流，并被輸出電容器Cl 114濾波，以為負(fù)載120提供輸出電壓Vtj 118和輸出電流Itj 116。在圖I的實(shí)施例中，反饋電路122感測輸出電壓VJ18，以提供輸出反饋信號126。隔離電路128向控制電路140提供一個經(jīng)隔離的反饋信號130。[0030]在圖I的實(shí)施例中，控制電路140通過供電端子132和134接收能量以運(yùn)行，供電端子132和134耦合在開關(guān)S1136的端子之間。當(dāng)開關(guān)S1136斷開時，控制電路140存儲接收自未調(diào)節(jié)的輸入電壓Vin102源的能量。在一個實(shí)施例中，控制電路140可以將能量存儲在圖I中未示出的一個電容器中。當(dāng)開關(guān)S1136閉合時，控制電路140通過在開關(guān)S1136 斷開的時間期間所存儲的能量來運(yùn)行。[0031]在圖I的實(shí)施例中，控制電路140接收來自隔離電路128的經(jīng)隔離的反饋信號 130，以提供控制信號138，控制信號138以一個持續(xù)時間和頻率對開關(guān)SI 136進(jìn)行開關(guān)，以保持負(fù)載120處的期望值的輸出電壓Vtj 118。在另外的實(shí)施例中，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)， 能量傳遞元件T1108可具有額外的輸出繞組，每個額外的輸出繞組具有其各自的輸出二極管和輸出電容器，以在額外的負(fù)載處產(chǎn)生額外的輸出電壓。[0032]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的一低成本變壓器組件的一個實(shí)施例的分解圖200。 注意到，在圖2所描繪的圖示中，繞線未與組件的其他示例性部件一起示出，以更詳細(xì)地示出所述部件。該示例性組件包括電路板215、被示為移除了繞線的鼓芯(drum core)電感器205和也被示為移除了繞線的繞線管210。圖2實(shí)施例中移除了繞線的鼓芯電感器205示出了一個示例性圓柱狀芯275的細(xì)節(jié)，該芯275具有適于沿著軸線270的一部分保持多匝繞線的縮減的直徑。圖2中的示例性芯275具有與軸線270垂直的圓形橫截面，不過在另一個實(shí)施例中，該芯可以具有不同形狀的橫截面，例如方形、矩形、橢圓形等形狀的橫截面。第一端子220和第二端子225從該芯的第一端部延伸。在一個實(shí)施例中，該芯由具有相對高的導(dǎo)磁率和相對高的電阻率的材料例如像鐵氧體制成。在一個實(shí)施例中，端子220和225由具有相對高的導(dǎo)電率的材料——例如像如下這樣的銅或鋼，其帶有抗腐蝕的不同金屬的涂層——制成。圖2的實(shí)施例中移除了繞線的繞線管210示出了一個示例性圓柱狀線軸的細(xì)節(jié)，該線軸適于在繞線管的第一端部處的第一凸緣245和第二凸緣240之間沿著軸線270的一部分保持多匝繞線。圖2的實(shí)施例還示出了在繞線管210的第二端部處的第三凸緣235?！さ谝欢俗?55和第二端子250從繞線管210的第一端部延伸。在圖2的實(shí)施例中，第一端子255和第二端子250從繞線管210的第一端部處的第一凸緣245延伸。在另外的實(shí)施例中，兩個以上的端子可從根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的低成本變壓器組件中的繞線管延伸。在一個實(shí)施例中，繞線管210由電絕緣材料例如像合成樹脂構(gòu)造。在一個實(shí)施例中，端子255和250由具有相對高的導(dǎo)電率的材料——例如像如下這樣的銅或鋼，其帶有抗腐蝕的不同金屬的涂層一制成。如圖2的實(shí)施例中示出的，繞線管210在第二凸緣240中具有凹口 230，在第一凸緣245中具有凹口 265。當(dāng)繞線在繞線管的端子之間游走時，繞線可穿過凸緣中的凹口。如描繪的該實(shí)施例中示出的，繞線管210具有沿著軸線270的開口 280。在圖2的實(shí)施例中，開口 280在垂直于軸線270的平面內(nèi)具有圓形邊界。在一個實(shí)施例中，開口 280足夠大，以便鼓芯電感器205穿過開口 280，而鼓芯電感器205的任何部分不接觸繞線管210的任何部分。在另一個實(shí)施例中，當(dāng)鼓芯電感器205穿過開口 280時，鼓芯電感器205可接觸繞線管210。在又一個實(shí)施例中，鼓芯電感器205可在開口 280中接觸繞線管210，以在鼓芯電感器205和繞線管210之間產(chǎn)生一個摩擦力，該摩擦力在開口 280內(nèi)部或開口280外部沒有附接件的情況下維持鼓芯電感器205和繞線管210之間的相對位置，所述摩擦力防止重力改變鼓芯電感器205和繞線管210之間的相對位置。如圖2的實(shí)施例中示出的，電路板215具有開口 260，開口 260被布置為允許端子220,225,250和255穿過電路板并通過焊料被附接至電路板。在另一個實(shí)施例中，電路板215可在其一個表面上具有導(dǎo)電焊盤(pad)，以允許端子220、225、250和255附接至電路板，而無需穿過電路板。在又一個實(shí)施例中，電路板215可具有開口例如狹槽，以允許從繞線管的第一端部延伸的非導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(未在圖2中示出)穿過電路板。圖3是一個分解圖300，示出了根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的纏繞有繞線的一低成本變壓器組件的一個實(shí)施例的兩個部分。如描繪的該實(shí)施例中不出的，電感器305包括圍繞鼓芯380的軸線390纏繞的第一繞組315。在一個實(shí)施例中，第一繞組315具有耦合至第一端子325的第一端部,第一端子325從鼓芯380的第一端部延伸。第一繞組315的第二端部被耦合至第二端子320，第二端子320從鼓芯電感器380的第一端部延伸。在圖3示出的具體實(shí)施例中，注意到，在圖示中第一繞組315的第二端部與第二端子320的耦合是在鼓芯380后面，不能看到。[0040]圖3的實(shí)施例中的繞線管310具有圍繞繞線管的軸線395纏繞的第二繞組350的繞線。在該實(shí)施例中，第二繞組具有第一端部和第二端部，該第一端部和第二端部分別耦合至第一端子355和第二端子360，第一端子355和第二端子360從繞線管的第一端部延伸， 如示出的。如該實(shí)施例中示出的，繞線管310具有沿著繞線管310的第一端部處的第一凸緣345的邊緣限定的第一凹口 370和第二凹口 365。第二繞組350的繞線穿進(jìn)第一凹口 370 和第二凹口 365。凹口 370和365將繞線管310的第一端子355和第二端子360之間第二繞組350的繞線的位置固定。在另一個實(shí)施例中，單個凹口可在凸緣345內(nèi)將繞線的位置固定。[0041]圖3的實(shí)施例中的繞線管310沿著繞線管的軸線395具有第二凸緣340。第二繞組的繞線圍繞繞線管310的軸線395在第一凸緣345和第二凸緣340之間纏繞。繞線管 310具有沿著第二凸緣340的邊緣限定的第三凹口 375和第四凹口 330。第二繞組350的繞線穿進(jìn)第三凹口 375和第四凹口 330，以將繞線管310的第一端子355和第二端子360之間第二繞組350的繞線的位置固定。[0042]在一個實(shí)施例中，繞線管310還在繞線管的第二端部處沿著軸線395包括第三凸緣335。第二凸緣340在第一凸緣345和第三凸緣335之間，如示出的該實(shí)施例中示出的。 在一個實(shí)施例中，第二凸緣340和第三凸緣335之間沿著軸線395的距離被選擇，以在鼓電感器(druminductor) 305、繞線管310和電路板215被裝配進(jìn)低成本變壓器組件時幫助沿著繞線管310的表面在繞組350的任何部分與鼓電感器305的任何部分之間提供足夠的最小爬電距離。[0043]在一個實(shí)施例中，當(dāng)裝配低成本變壓器時，鼓電感器305被定位在繞線管310的開口 385內(nèi)。由于變壓器的繞組的相對極性對于電氣電路的運(yùn)行通常是重要的，因此鼓電感器305可具有如下的機(jī)械特征例如標(biāo)記或不同長度的端子，以指示端子320和325相對于繞線管310的端子355和360的合適取向。在該實(shí)施例中，鼓電感器305和繞線管310 被單獨(dú)地附接至電路板215，電路板215例如在圖2中示出。在該實(shí)施例中，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)，當(dāng)鼓電感器305和繞線管310附接至電路板215時，鼓電感器305和繞線管310 不被附接至彼此。[0044]在一個實(shí)施例中，鼓電感器305和繞線管310在其各自的端子處通過焊料被附接至電路板215。在該實(shí)施例中，將鼓電感器305和繞線管310附接至電路板215可提供與電路板215上的其他部件的電連接，所述其他部件是電氣電路例如電源的組成部分。[0045]圖4A-4C示出了一個機(jī)械繪圖400，所述機(jī)械繪圖示出了一種根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的裝配低成本變壓器組件的元件的方法中的示例性中間步驟，所述低成本變壓器組件可在一個電路板組件上供應(yīng)功率。例如，圖4A示出了沒有部件的電路板215。在另一個實(shí)施例中，電路板215可保持例如在電源中通常存在的部件。圖4B示出了定位在電路板215上的鼓芯電感器305。在一個實(shí)施例中，圖4B中的鼓芯電感器305可通過焊料附接至電路板 215。圖4C示出了根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的繞線管310已經(jīng)被放置在電路板215上且鼓電感器305在繞線管310的開口內(nèi)之后的示例性的已完成的低成本變壓器組件405。在一個實(shí)施例中，繞線管310可以通過焊料附接至電路板215。在根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的低成本變壓器組件405中，繞線管310和鼓芯電感器305沒有附接至彼此。在另一個實(shí)施例中，鼓電感器305和繞線管310可以合適的取向暫時被保持在一起，以允許在附接至電路板之前二者被同時放置在電路板上。圖5A和5B是示出了根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的一低成本變壓器組件405的一個實(shí)施例的橫截面圖的機(jī)械繪圖500。截面A-A的視圖示出了根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的鼓芯電感器305和繞線管310各自的繞組315和350的示例性尺寸。例如，在圖5A和5B的實(shí)施例中，鼓芯電感器305的繞組315是沿著鼓芯電感器305的軸線在長度W#60上并排定位的單層的多匝。在該實(shí)施例中，長度W#60是沿著鼓芯電感器305的軸線在繞組315的相距最遠(yuǎn)的匝之間的距離。繞組315的中心520是繞組315的相距最遠(yuǎn)的匝之間的距離的一半處。在圖5A和5B中示出的實(shí)施例中，繞線管310的繞組350具有沿著繞線管310的軸線在長度Wb 550上并排定位的兩層的多匝。在該實(shí)施例中，長度Wb 550是沿著繞線管310的軸線在相距最遠(yuǎn)的匝之間的距離。繞組350的中心510是繞組350的相距最遠(yuǎn)的匝之間 的距離的一半處。在一個實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)繞組315和繞組350之間的最佳的磁耦合，繞組315的長度I 560將近似等于繞組350的長度Wb 550。此外，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)，為了最佳的磁耦合，在一個實(shí)施例中，繞組315的中心520和繞組350的中心510距電路板215的表面的距離基本相同。在一個實(shí)施例中，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)，當(dāng)部件被附接至電路板215時，通過固定鼓芯電感器305上的距離扎530和繞線管310上的距離Hb 540，可以相對于電路板215的上述表面調(diào)節(jié)繞組315和繞組350的相對位置。在一個實(shí)施例中，距離扎530和Hb 540的期望值可通過在電路板215和鼓芯電感器305之間、在電路板215和繞線管310之間或者在電路板215和鼓芯電感器305之間及在電路板215和繞線管310之間使用間隔件(spacer)來實(shí)現(xiàn)。在一個實(shí)施例中，在將鼓芯電感器305或繞線管310附接至電路板215之前，間隔件可以是附接至鼓芯電感器305或繞線管310或電路板215的單獨(dú)部件。在另一個實(shí)施例中，間隔件可以被設(shè)計到鼓芯電感器或繞線管的結(jié)構(gòu)中，如下文圖6A和6B中示出的。設(shè)計到所述結(jié)構(gòu)中的間隔件也被稱作托腳(standoff)。圖6A和6B是不出了一個不例性低成本變壓器組件610的橫截面圖的機(jī)械繪圖600，示出了可選特征。如圖6A和6B的實(shí)施例中示出的，截面A-A示出了在鼓芯電感器620的一個端部和電路板215之間的可選間隔件660的橫截面。圖6A和6B的實(shí)施例中的截面A-A還示出了繞線管630的一個端部和電路板215之間的可選間隔件650。圖6A和6B的實(shí)施例中的截面A-A還示出了繞線管630的一個端部中的凹槽640。可選特征例如間隔件650和凹槽640的添加在一個實(shí)施例中可能是有利的，以增大在耦合至電源輸入的導(dǎo)體和耦合至電源輸出的導(dǎo)體之間的繞線管630表面之上的距離。該距離在本領(lǐng)域中被稱為爬電距離，并通常被要求是滿足安全機(jī)構(gòu)的要求的最小值。圖7A和7B是示出了根據(jù)本實(shí)用新型的具有可選特征的一示例性低成本變壓器組件的兩部分的機(jī)械繪圖700。在示出的該實(shí)施例中，鼓芯705被示出為不具有繞線和端子，以避免使從一個端部突出的間隔件715模糊。一示例性繞線管710被示出為不具有繞線，以避免使幾個可選特征模糊。在圖7A和7B的實(shí)施例中，繞線管710在凸緣750中具有單個凹口 730，以固定來自將耦合至端子755的繞組的繞線的位置。圖7A和7B中的示例性繞線管710具有四個端子755，以提供兩個次級繞組用于兩個單獨(dú)輸出。[0055]在圖7A和7B的實(shí)施例中，繞線管710在凸緣725上具有阻擋物720。圖7A和7B 的實(shí)施例中的繞線管710還在凸緣750上具有間隔件735、阻擋物740和凹槽745。具有可選特征的示例性繞線管710對于電源中的低成本變壓器組件來說可能是期望的?？蛇x的阻擋物720、740和凹槽745增加了耦合至電源輸入的導(dǎo)體和耦合至電源輸出的導(dǎo)體之間的爬電距離。[0056]當(dāng)在用于電源的低成本變壓器組件中時，繞線管710上的阻擋物740將穿過低成本變壓器組件的電路板中的狹槽，以為通常耦合至電源輸出的端子755提供附加的爬電距離。[0057]圖8是示出了一個包括根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的低成本變壓器組件108的實(shí)際電源實(shí)施例的附加細(xì)節(jié)的示意性圖示800。在圖8的示例性電源中，箝位電路104包括稱合在一起的電容器804、二極管808、電阻器802和電阻器806，如示出的。圖8的示例性電源中的反饋電路122包括耦合在一起的電阻器832、電容器834、齊納二極管836和電阻器838，如示出的。圖8的示例性電源包括集成電路控制器816，該集成電路控制器816可以是例如從加利福尼San Jose的PowerIntegrations可獲得的LNK 364器件。[0058]在圖8的示例性電源中，反饋電路122提供表示電源輸出的反饋信號。在一個實(shí)施例中，該反饋信號是提供至隔離電路822的發(fā)光二極管(LED) 826的反饋電流Ifb 126， 所述隔離電路822是光耦合器(optocoupler)。隔離電路822中的光電晶體管824向控制電路814的反饋端子FB 828提供經(jīng)隔離的反饋信號。[0059]在圖8的示例性電源中，控制電路814向晶體管Ql 812的柵極提供控制信號840， 晶體管Ql 812是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(M0SFET)。晶體管Q1812在集成電路控制器816的漏極端子810處耦合至低成本變壓器組件108的初級繞組106的一個端部。晶體管Ql 812在集成電路控制器816的源極端子818處耦合至初級回路144。在一個實(shí)施例中，控制信號814以一持續(xù)時間和頻率開關(guān)晶體管Q1812，以維持負(fù)載120處期望值的輸出電壓V。118。[0060]在圖8的示例性電源中，控制電路814通過供電端子132和134接收能量以運(yùn)行， 供電端子132和134耦合在晶體管Ql 812的端子之間。當(dāng)晶體管Ql 812斷開(S卩，沒有導(dǎo)通)時，控制電路814存儲接收自未調(diào)節(jié)的輸入電壓Vin 102源的能量，將能量存儲在耦合至旁路端子BP 820的電容器C2 830中。當(dāng)晶體管Ql 812接通(S卩，可傳導(dǎo)電流)時，控制電路814通過存儲在電容器C2 830中的能量運(yùn)行。[0061]以上對示出的本實(shí)用新型的實(shí)施例的描述，包括在摘要中所描述的，不意在是窮舉性的，或者是對所公開的準(zhǔn)確形式的限制。盡管為了說明的目的在本文中描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案和實(shí)施例，但在不偏離本實(shí)用新型的更寬泛主旨和范圍的情況下，各種等同修改是可能的。毫無疑問，應(yīng)理解，特定示例性電壓、電流、頻率、功率范圍值、時間等是為了解釋的目的而提供的，并且根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)，在其他實(shí)施方案和實(shí)施例中也可以采用其他值。[0062]可以根據(jù)以上詳細(xì)描述而對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行上述修改。以下權(quán)利要求中所使用的術(shù)語不應(yīng)被解釋為將本實(shí)用新型限制為說明書和權(quán)利要求中所公開的具體實(shí)施方案。而是，所述范圍完全由下列權(quán)利要求確定，所述權(quán)利要求應(yīng)按照權(quán)利要求解釋的既定原則進(jìn)行解釋。因此，本說明書和附圖應(yīng)被視為示例性的而非限制性 的。
權(quán)利要求1.一種電路板組件，其特征在于，包括 一個電路板； 一個鼓芯電感器，該鼓芯電感器具有一個鼓芯、一個第一繞組以及第一端子和第二端子，所述第一端子和第二端子從所述鼓芯電感器的第一端部延伸，其中所述第一繞組的繞線圍繞所述鼓芯的軸線纏繞，所述第一繞組具有分別耦合至所述鼓芯電感器的所述第一端子和第二端子的第一端部和第二端部；以及 一個繞線管，其具有從所述繞線管的第一端部延伸的第一端子和第二端子，其中一個第二繞組的繞線圍繞所述繞線管的軸線纏繞，所述第二繞組具有分別耦合至所述繞線管的所述第一端子和第二端子的第一端部和第二端部， 其中所述鼓芯電感器的第一端部和所述繞線管的第一端部被附接至一個電路板，以使得所述鼓芯電感器在沿著所述繞線管的軸線限定的所述繞線管的開口內(nèi)被定位在所述電路板上，其中所述鼓芯電感器和所述繞線管彼此分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路板組件，其特征在于，所述鼓芯電感器和所述繞線管中的至少一個在其各自的第一端子和第二端子處通過焊料被附接至所述電路板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路板組件，其特征在于，所述各自的第一端子和第二端子穿過所述電路板中相應(yīng)的開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路板組件，其特征在于，所述第一繞組磁耦合至所述第二繞組。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路板組件，其特征在于，所述鼓芯電感器的軸線和所述繞線管的軸線基本共線。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路板組件，其特征在于，所述第一繞組沿著所述鼓芯電感器的軸線的長度基本等于所述第二繞組沿著所述繞線管的軸線的長度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路板組件，其特征在于，所述第一繞組沿著所述鼓芯電感器的軸線的中心和所述第二繞組沿著所述繞線管的軸線的中心距所述電路板的表面的距離基本相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路板組件，其特征在于，所述繞線管還在所述繞線管的第一端部處包括一個第一凸緣。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路板組件，其特征在于，第一凹口和第二凹口被沿著所述第一凸緣的邊緣限定，其中所述第二繞組的繞線穿進(jìn)所述第一凹口和所述第二凹口，且所述第一凹口和所述第二凹口將所述繞線管的所述第一端子和第二端子之間所述第二繞組的繞線的位置固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路板組件，其特征在于，所述繞線管還沿著所述繞線管的軸線包括第二凸緣，其中所述第二繞組的繞線圍繞所述繞線管的軸線在所述第一凸緣和所述第二凸緣之間纏繞。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路板組件，其特征在于，第三凹口和第四凹口被沿著所述第二凸緣的邊緣限定，其中所述第二繞組的繞線穿進(jìn)所述第三凹口和所述第四凹口，且所述第三凹口和所述第四凹口將所述繞線管的所述第一端子和第二端子之間所述第二繞組的繞線的位置固定。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路板組件，其特征在于，所述繞線管還在所述繞線管的第二端部處沿著所述繞線管的軸線包括第三凸緣，以使得所述第二凸緣被置于所述第一凸緣和所述第三凸緣之間，其中所述第二凸緣和所述第三凸緣之間沿著所述繞線管的軸線的距離大于零。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路板組件，其特征在于，所述鼓芯電感器的第一端部包括一個托腳。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路板組件，其特征在于，還包括在所述鼓芯電感器的第一端部和所述電路板之間的一個間隔件。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電路板組件，其特征在于，還包括一個開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器的初級側(cè)電路，所述初級側(cè)電路包括一個耦合至所述第一繞組的第一端部的功率開關(guān)，所述第一繞組的第二端部耦合至所述功率轉(zhuǎn)換器的輸入端子。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電路板組件，其特征在于，還包括所述開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器的次級側(cè)電路，其中所述第二繞組耦合至所述開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器的輸出，所述次級側(cè)電路包括耦合至所述開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器的輸出的一個整流器電路和一個濾波器電路。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路板組件，其特征在于，還包括一個反饋電路，該反饋電路被耦合以通過一個隔離電路向一個控制電路提供反饋信號，所述控制電路被耦合以響應(yīng)所述反饋信號控制所述功率開關(guān)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電路板組件，其特征在于，還包括一個耦合在所述第一繞組的第一端部和第二端部之間的箝位電路。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電路板組件，其特征在于，所述隔離電路包括一個耦合在所述控制電路和所述反饋電路之間的光耦合器。
20.一種用于在電路板組件上供應(yīng)功率的裝置，其特征在于，包括一個鼓芯電感器，其附接至一個電路板，所述鼓芯電感器具有圍繞所述鼓芯電感器的鼓芯的軸線纏繞的第一繞組，所述第一繞組具有耦合至所述鼓芯電感器的第一端子和第二端子的第一端部和第二端部；一個繞線管，其附接至所述電路板，所述繞線管具有圍繞所述繞線管的軸線纏繞的第二繞組，所述第二繞組具有分別耦合至所述繞線管的第一端子和第二端子的第一端部和第二端部，其中所述鼓芯電感器和所述繞線管被附接至所述電路板，以使得所述鼓芯電感器在沿著所述繞線管的軸線限定的所述繞線管的開口內(nèi)被定位在所述電路板上，其中所述鼓芯電感器和所述繞線管彼此分離；以及一個功率開關(guān)，其耦合在一個輸入電源和所述第一繞組之間，所述功率開關(guān)能夠開關(guān)以控制來自所述輸入電源的能量通過所述第一繞組和第二繞組傳遞至負(fù)載處的輸出，所述負(fù)載耦合至所述第二繞組。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述第二繞組穿進(jìn)在所述第一凸緣和第二凸緣中限定的凹口。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，沿著所述鼓芯電感器的軸線從所述第一繞組的中心到所述電路板的表面的距離被設(shè)置為基本等于沿著所述繞線管的軸線從所述第二繞組的中心到所述電路板的所述表面的距離。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，還包括一個耦合至所述負(fù)載的反饋電路，其中表示所述輸出的反饋信號接收自所述反饋電路，且所述功率開關(guān)的開關(guān)響應(yīng)于所述反饋信號。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，還包括一個耦合在所述控制電路和所述反饋電路之間的隔離電路，其中所述反饋電路通過所述隔離電路與一個被耦合以開關(guān)所述功率開關(guān)的控制電路隔離。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，還包括一個箝位電路，該箝位電路被耦合以將所述第一繞組兩端的電壓箝位，所述箝位電路耦合在所述第一繞組的第一端部和第二端部之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述鼓芯電感器和所述繞線管可單獨(dú)地附接至所述電路板。
27.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述鼓芯電感器和所述繞線管可單獨(dú)地附接至所述電路板。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述繞線管的開口至少暫時暴露，用于接收所述鼓芯電感器，以便在將所述繞線管附接至所述電路板的同時，將所述鼓芯電感器附接至所述電路板。
29.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述繞線管的開口至少暫時暴露，用于包圍所述鼓芯電感器，以便在將所述鼓芯電感器附接至所述電路板的同時，將所述繞線管附接至所述電路板。
30.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述繞線管的開口豎直取向，且在頂面處露出，所述開口的所述頂面被定尺寸以接收所述鼓芯電感器，以便在將所述繞線管附接至所述電路板的同時，將所述鼓芯電感器附接至所述電路板。
31.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述繞線管的開口豎直取向，且在底面處露出，所述開口的所述底面被定尺寸以包圍所述鼓芯電感器，以便在將所述鼓芯電感器附接至所述電路板的同時，將所述繞線管附接至所述電路板。
32.根據(jù)權(quán)利要求20-31中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置是交流-直流電源。
專利摘要公開了電路板組件及用于在電路板組件上供應(yīng)功率的裝置，并公開了變壓器組件。示例性電路板組件包括電路板。鼓芯電感器也被包括，且具有鼓芯、第一繞組及第一和第二端子，第一和第二端子從鼓芯電感器的第一端部延伸。第一繞組的繞線圍繞鼓芯的軸線纏繞。第一繞組具有分別耦合至鼓芯電感器的第一和第二端子的第一和第二端部。繞線管具有從繞線管的第一端部延伸的第一和第二端子。第二繞組的繞線圍繞繞線管的軸線纏繞。第二繞組具有分別耦合至繞線管的第一和第二端子的第一和第二端部。鼓芯電感器的第一端部和繞線管的第一端部附接至電路板，使得鼓芯電感器在沿繞線管的軸線限定的繞線管的開口內(nèi)被定位在電路板上。鼓芯電感器和繞線管彼此分離。
文檔編號H01F27/30GK202749209SQ20122015982
公開日2013年2月20日 申請日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者E·H·夸克 申請人:電力集成公司