CN108879808A - 充电器机芯体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充电器机芯体，解决了现有充电器中各功能器件设置不便，结构复杂，工作稳定性不能保证的问题，所采取的技术措施：一种充电器机芯体，包括若干控制器件和功率器件，其特征在于，还包括分隔设置的控制板和功率板，控制器件设在控制板上，功率器件设在功率板上，一部分功率器件位于功率板和控制板之间的间隔内，功率器件中的MOS管设在功率板的背面，金属座自功率板的背侧与功率板相联接，金属座用于实现对MOS管的散热；控制板、功率板和金属座联接在一起，控制板与功率板之间实现电连接。

Description

充电器机芯体

技术领域

本发明涉及一种充电器具，特别是涉及充电器中的机芯体。

背景技术

充电器用于实现对带有蓄电池的用电器进行充电，充电器需要对电源的电压和电流进行改变，以适应用电器中蓄电池的受电。现有的充电器中一般设置有一块控制主板，在主板上设置有各种芯片及外围电路等控制器件，以及设置有电感、电容、变压器、保险丝、MOS管等功率器件，这些器件按一定的连接方式设置在主板上，而使得充电器能够满足实际的充电需求。

充电器采用这种单板式的控制主板，需要把各种元器件整合在一张主板上，需要统筹考虑结构布置与电路性能之间的关系，有时不易兼顾而需要作一些取舍，这种单板式结构易带来设置和设计上的不便。

另外，MOS管在工作过程中易发热，这会带来充电器的工作稳定性差、充电效率低。MOS管的发热主要集中在四个方面：1、是电路设计的问题，就是让MOS管工作在线性的工作状态，而不是在开关状态。2、频率太高，主要是有时过分追求体积，导致频率提高，MOS管上的损耗增大了，所以发热也加大了。3、没有做好足够的散热设计，电流太高，MOS管标称的电流值，一般需要良好的散热才能达到。4、MOS管的选型有误，对功率判断有误，MOS管内阻没有充分考虑，导致开关阻抗增大。这4个方面的原因，在充电器的制备过程有时是无法避免的。

因此，现有的充电器，结构相对较为复杂，设置和设计不便，工作稳定性有待提高。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明需要解决的技术问题：提供一种充电机器机芯体，该机芯体能够很好地解决MOS管发热问题，方便设置。

为解决所述技术问题，本发明的技术方案：一种充电器机芯体，包括若干控制器件和功率器件，其特征在于，还包括分隔设置的控制板和功率板，控制器件设在控制板上，功率器件设在功率板上，一部分功率器件位于功率板和控制板之间的间隔内，功率器件中的MOS管设在功率板的背面，金属座自功率板的背侧与功率板相联接，金属座用于实现对MOS管的散热；控制板、功率板和金属座联接在一起，控制板与功率板之间实现电连接。

控制板和功率板为通常结构形式的印刷电路板，通过把各功能器件的联接脚焊接在相应的电路板上。控制板、功率板和金属座层状布置联接在一起。MOS管与金属座与之间具有相对较薄的绝缘层，该绝缘层的厚度在0.5mm以内，通过金属座良好的导热性能为MOS管进行散热。金属座的材质一般是铝合金材质。

进一步地，金属座为平板状，在金属座的一表面上设有联接口，功率板位于联接口内。通过设置联接口，而把功率板设置在联接口内，方便功率板与金属座之间的联接固定。

进一步地，在联接口内于功率板的外侧设有封胶层。通过设置封胶层，便于功率板与金属座之间的联接，使得功率板与金属座之间联接成一个整体。

进一步地，在联接口的底面上设有绝缘层。在该绝缘层的阻隔下，MOS管与金属座之间绝缘，以免金属座导通各MOS管，而影响到充电器的充电性能。

进一步地，金属座为铝合金材质，在绝缘层上于MOS管位置处形成有块状的铜层，MOS管本体与铜层相贴合。铜层可以把MOS管本体在工作过程中所产生的热量快速导出，通过铜层的聚热效应而把热量快速地传递给金属座，并经由金属座快速散热。

进一步地，控制板、功率板和金属座三者之间通过几根柱形的联接柱分隔联接在一起，联接柱的一端部与金属座相联接在一起，联接柱的另一端部通过螺钉而实现对控制板的固定，联接柱与控制板、功率板之间具有绝缘结构。联接柱的一端部可以预埋在金属座内，也可以在联接柱与金属座之间实现螺纹连接，通过联接柱的设置而实现各层状结构之间的分隔设置，结构简单，工作可靠性好。

进一步地，控制板与功率板之间通过多节式的排针实现电连接。这种多节式的排针设置在控制板和功率板之间，结构简单，方便实现控制板与功率板之间的电连接。

因此，本发明的有益效果：本机芯体作为充电器的一个核心部件被设置成一个整体，在实现装配时，能够直接与多种壳体相匹配，即可完成充电器的装配，充电器生产厂家的产品部件相对较少，方便了产品的流通管理，产品的库存量小。本机芯体上的各相应功能器件按功能区划被设置在相应的电路板上，方便对各功能器件的安装连接，便于对各功能器件按合理的连接方式实现布置。通过金属座把MOS管在工作过程中所产生的热量快速导出散去，MOS管工作过程中不易出现热量积聚而升温，这有利于MOS管的工作稳定，便于充电器的稳定工作。由于MOS管的工作稳定性能够保证，在作相应电路设计时，对MOS管工作异常的考虑因素少，便于完成电路的设计和设置。

附图说明

图1是本充电器机芯体的结构图。

图2是本充电器机芯体在金属座位置处的纵向剖视图。

图3是本充电器机芯体中控制板及其附件的结构图。

图4是本充电器机芯体中功率板及其附件的结构图。

图5是本充电器机芯体中金属座的纵向剖视图。

具体实施方式

结合附图，机芯体作为充电器的一个最为核心的部件，与各种品牌的壳体装配在一起后，即完成充电器的装配。机芯体的结构包括若干控制器件和功率器件，控制器件包括若干芯片和外围电路，功率器件包括电感、电容、变压器、保险丝、MOS管8等。

在进行机芯体的装配时，把各功能器件按功能进行设置，因此，机芯体还包括分隔设置的控制板2和功率板7，控制板2和功率板7两者相互平行设置，在控制板2和功率板7的一表面上均制有印刷电路。控制器件集中设置在控制板2上，功率器件集中设置在功率板7的正面上。功率器件中，一部分功率器件位于功率板7和控制板2之间的间隔内，功率器件中的MOS管8设在功率板7的背面。金属座1自功率板7的背侧与功率板7相联接，金属座1的材质一般为铝合金，金属座1与MOS管8之间一般是通过间接接触形式，而实现金属座1对MOS管8在工作过程中所产生的热量进行去散。

金属座1为平板状，在金属座1的一表面上设有联接口12，功率板7位于联接口12内，在联接口12内于功率板7的外侧设有封胶层6。封胶层6是在功率板7设置在联接口12内后，注入封胶，封胶固化后而形成封胶层6。封胶层6一般与联接口12的口部平齐，通过封胶层6的设置而使得功率板7牢固地联接在联接口12内。

为避免各MOS管8之间被金属座1导通，在联接口12的底面上设有一层绝缘层，在绝缘层的外表面上覆盖有铜层，采用印刷电路的制备方法，而把多余的铜层采用腐蚀的方法去除，只在该绝缘层上对应于各MOS管8的位置而残留有多块块状的铜层，一只MOS管8的本体与一块状的铜层贴合在一起。

控制板2、功率板7和金属座1被联接成一个整体，控制板2、功率板7和金属座1三者之间通过四根柱形的联接柱4分隔联接在一起。联接柱4的一端部与金属座1相联接在一起，联接柱4的另一端部通过螺钉3而实现对控制板2的固定，功率板7的角部轴向固定地套接在联接柱4上。在金属座1的四个角部处设置有台阶式的联接结构11，要实现充电器的装配时，通过固定螺栓自这些联接结构11处把机芯体联接固定在壳体内即可。

联接柱4与控制板2、功率板7之间具有绝缘结构，该绝缘结构可以是由控制板2、功率板7的基材绝缘特性而形成，也即是控制板2、功率板7上的印刷电路避开联接柱4的位置。也可以是在联接柱4与控制板2和功率板7之间设置绝缘垫而实现它们之间的绝缘。

控制板2与功率板7之间电连接，控制板2与功率板7之间一般是通过多节式的排针5实现电连接。

Claims (7)

1.一种充电器机芯体，包括若干控制器件和功率器件，其特征在于，还包括分隔设置的控制板和功率板，控制器件设在控制板上，功率器件设在功率板上，一部分功率器件位于功率板和控制板之间的间隔内，功率器件中的MOS管设在功率板的背面，金属座自功率板的背侧与功率板相联接，金属座用于实现对MOS管的散热；控制板、功率板和金属座联接在一起，控制板与功率板之间实现电连接。

2.根据权利要求1所述的充电器机芯体，其特征在于，金属座为平板状，在金属座的一表面上设有联接口，功率板位于联接口内。

3.根据权利要求2所述的充电器机芯体，其特征在于，在联接口内于功率板的外侧设有封胶层。

4.根据权利要求2所述的充电器机芯体，其特征在于，在联接口的底面上设有绝缘层。

5.根据权利要求4所述的充电器机芯体，其特征在于，金属座为铝合金材质，在绝缘层上于MOS管位置处形成有块状的铜层，MOS管本体与铜层相贴合。

6.根据权利要求1至5任一所述的充电器机芯体，其特征在于，控制板、功率板和金属座三者之间通过几根柱形的联接柱分隔联接在一起，联接柱的一端部与金属座相联接在一起，联接柱的另一端部通过螺钉而实现对控制板的固定，联接柱与控制板、功率板之间具有绝缘结构。

7.根据权利要求1至5任一所述的充电器机芯体，其特征在于，控制板与功率板之间通过多节式的排针实现电连接。