CN109936030A - 电压转换器及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种电压转换器，包括印刷电路板组件(2)和连接器模块(3)。印刷电路板组件(2)将输入电压转换成预定的输出电压，连接器模块(3)将输入电压引入到所述印刷电路板组件(2)。所述连接器模块(3)具有电力接脚(4)，所述电力接脚(4)在连接器模块(3)与印刷电路板组件(2)之间进行电连接，且所述电力接脚(4)直接焊接于印刷电路板组件(2)。此外，本发明还提出了所述电压转换器的组装方法。

Description

电压转换器及其组装方法

技术领域

本发明涉及电压转换器及其组装方法。

背景技术

电压转换器在多种领域得到了广泛应用。例如，在双电网汽车构架中通常需要安装直流48V-直流12V电压转换器，以用于控制标准12V电网和48V电网之间的能量交换。

对于传统的电压转换器，电源连接器模块与印刷电路板组件之间的电力连接通过电力接脚和连接母线实现，其中，为了实现这样的电连接，需要设置复杂的引线框架、螺钉、螺母结构。这样的连接结构存在若干问题，如部件数量多，占用转换器空间，结构复杂等，并导致安装困难，组装效率低下等。

发明内容

本发明着眼于前文提及的技术问题，提出了一种新型的电压转换器，其采用连接器模块与印刷电路板组件之间的新型连接方式，而抛弃了复杂、难以安装的连接母线、螺钉、螺母结构。该结构不仅可以减少固定部件(包括连接母线以及相应的螺钉、螺母)的数量，还可以简化组装步骤。

根据本发明的一个方面，提出一种电压转换器，包括：

-印刷电路板组件，其将输入电压转换成预定的输出电压；

-连接器模块，其将输入电压引入到所述印刷电路板组件并从印刷电路板组件接收输出电压，其中所述连接器模块具有电力接脚，所述电力接脚连接在连接器模块与印刷电路板组件之间，且其中所述电力接脚直接焊接于印刷电路板组件。

可选地，所述电力接脚通过选择性波峰焊而与印刷电路板组件焊接在一起。

可选地，所述电力接脚与连接器模块通过模制而成为一体。

可选地，所述电压转换器不具有用于将印刷电路板组件与连接器模块连接的连接母线。

可选地，所述电力接脚包括输入接脚、输出接脚、和接地接脚。

可选地，所述电力接脚为板状结构。

可选地，所述电力接脚包括基部和从基部延伸的多个柱状结构，所述电力接脚在柱状结构的远离基部的端部处与印刷电路板组件焊接。

可选地，所述电力接脚包括六个柱状结构。

可选地，所述电压转换器为直流-直流电压转换器。

可选地，所述电压转换器为直流48V-直流12V电压转换器。

可选地，所述电压转换器还具有壳体，连接器模块通过至少一个紧固件固定到壳体。

可选地，密封圈设置在壳体和连接器模块之间。

根据本发明的另一方面，提出一种用于组装上述电压转换器的方法，所述方法包括步骤：

-将密封圈组装到连接器模块；

-将连接器模块组装到壳体，使得密封圈位于连接器模块与壳体之间；

-在印刷电路板组件上形成用于接收电力接脚的至少一部分的开口；

-在印刷电路板组件的开口处将电力接脚与印刷电路板组件焊接在一起。

下文中将结合附图对实施本发明的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本发明的特征和优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本发明的一些实施例，而非将本发明的全部实施例限制于此。

图1展示了本发明所提出的电压转换器的剖视图；

图2-4分别展示了组装本发明所提出的电压转换器的各个步骤；

图5A展示了本发明所提出的电压转换器的电力接脚；

图5B展示了本发明所提出的电压转换器的电力接脚与印刷电路板组件 的焊接过程示意图。

具体实施方式

为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本文中所述的电压转换器包括但不限于直流-直流电压转换器(例如直流48V-直流12V电压转换器)、直流-交流电压转换器、交流-直流电压转换器等。所述电压转换器将输入电压进行转换，并有效地输出预定的电压。

图1展示了本发明所提出的电压转换器的剖视图，该电压转换器包括连接器模块3和印刷电路板组件2(或称为PCBA)。

其中，所述印刷电路板组件2能够接收输入电压并将输入电压转换成预定的输出电压，例如将直流48V电压转换为直流12V电压。为此，印刷电路板组件2可包括电压转换电路，输入电压经所述电压转换电路转换而得到满足要求的输出电压。

如图1所示，连接器模块3具有电力接脚4，所述电力接脚4优选由导电金属材料制成。所述电力接脚4与连接器模块3可通过模制而制成一体。具体地，可在首先形成电力接脚4，随后通过包覆模制工艺对连接器模块3进行模制并将电力接脚4与连接器模块3模制在一起。然而，电力接脚4与连接器模块3也可以分别形成并通过其他方式连接在一起。

所述电力接脚4包括输入接脚6、输出接脚7、和接地接脚8。其中，输入接脚6用于将输入电压从连接器模块3馈送到印刷电路板组件2，输出接脚7用于接收来自印刷电路板组件2的输出电压并将其馈送到连接器模块3，接地接脚8用于将印刷电路板组件2接地。

电力接脚4优选为板状结构。更优选地，如图所示，电力接脚4包括基部12和从基部延伸的多个柱状结构13，如图所示，每个电力接脚可具有6个柱状结构13。多个柱状结构13位于电力接脚的在靠近印刷电路板组件2的区段中，这样，电力接脚通过多个柱状结构13与印刷电路板组件2连接。 同时，电力接脚4通过基部12而与连接器模块3连接。

优选地，所述电力接脚4在柱状结构13的远离基部12的端部处与印刷电路板组件2直接焊接在一起。更优选地，所述电力接脚4通过选择性波峰焊而与印刷电路板组件2直接连接。

为了便于焊接，可在印刷电路板组件2的对应于电力接脚的端部的相应位置处预留出开口9。对于具有基部12和多个柱状结构13的电力接脚4，印刷电路板组件2可具有多个圆形或方形的开口，以用于接收电力接脚4的多个柱状结构13的端部。在将电力接脚4插入印刷电路板组件2中相应的开口9中后即可进行焊接。

其中，在焊接过程中，熔化的软钎焊料(例如铅锡合金)经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，或通过向焊料池注入氮气来形成，使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。波峰焊流程可包括：将电力接脚4插入印刷电路板组件2中相应的开口9中；预涂助焊剂；预热(其温度例如是但不限于90-100℃)；进行波峰焊(其焊接温度例如是但不限于220-240℃)；冷却；切除多余部；检查。通过选择性波峰焊对电力接脚4和印刷电路板组件2进行焊接能够保证良好的精度以及令人满意的耐用性。

如上文所述，对于每一个电力接脚4，优选包括多个柱状结构13。该结构更有利于电力接脚4与印刷电路板组件2之间的焊接。具体来说，如果电力接脚4不具有如图5A所示的多个柱状结构，而是为整体的板状结构，则电力接脚4与印刷电路板之间的连接区域为长条状的较大区域，其由于面积较大，热量易于耗散，难以达到选择性波峰焊的优选温度，焊接效率低且不利于焊接质量的保证。而通过对每一个电力接脚4设置成包括多个柱状结构，只需要在印刷电路板组件2的相应位置预留出用于接收柱状结构的较小孔口，即，印刷电路板组件2与电力接脚4的焊接区域较小，从而热量难以耗散，有利于选择性电弧焊的进行。

需要说明的是，输入6接脚、输出接脚7、和接地接脚8可以具有也可以不具有相同的形状。

通过如上的方式，本发明提出的电压转换器不具有用于将印刷电路板组件2与连接器模块3连接的连接母线，以及用于固定连接母线的相应螺钉、螺母结构，从而实现了连接器模块3与印刷电路板组件2之间简单有效的连 接。

如图1和3所示，本发明所述的电压转换器还具有壳体1，连接器模块3通过至少一个紧固件11固定到壳体1。优选地，连接器模块3通过四个螺钉固定到壳体1。

又如图2所示，本发明所述的电压转换器还具有密封圈5，例如但不限于O型圈。连接器模块3可选地具有容纳密封圈5的安装槽。所述密封圈设置在连接器模块3的安装槽中，且处于壳体1和连接器模块3之间，以进行密封。

对于前文所提及的电压转换器，其能够容易地进行组装，其组装方法包括如下步骤。

将密封圈5组装到连接器模块3。具体地，该步骤可以具体化为将密封圈5组装到连接器模块3的安装凹槽中；

将连接器模块3组装到壳体1，使得密封圈5位于连接器模块3与壳体1之间。具体地，该步骤可以具体化为利用多个紧固件11，例如四个螺钉，将连接器模块3固定到壳体1；

在印刷电路板组件2上形成用于接收电力接脚4的至少一部分的开口9；对于电力接脚4在靠近印刷电路板组件2的区段处包括多个柱状结构13的情况，所述开口9可为面积略大于电力接脚4的柱状结构13的横截面积的孔口；

在印刷电路板组件2的开口9处将电力接脚4焊接于印刷电路板组件2。具体地，该步骤可以具体化为在印刷电路板组件2的开口9处通过选择性波峰焊将电力接脚4焊接于印刷电路板组件2，其中图4示意性地展示了焊接过程，图中电力接脚4的柱状结构13已经接收在印刷电路板组件2的相应开口9中，通过焊极10将电力接脚的柱状结构13与印刷电路板组件2焊接在一起。

需要说明的是，上述步骤并不限于上述顺序，且上述步骤中的一个或多个可省略或改变。例如，可以首先在印刷电路板组件2上形成用于接收电力接脚4的至少一部分的开口9，随后进行密封圈的组装；又例如，可以省略将密封圈5组装到连接器模块3的步骤，等等。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权 利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

上文中参照优选的实施例详细描述了本发明的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

附图标记列表

1 壳体

2 印刷电路板组件

3 连接器模块

4 电力接脚

5 密封圈

6 输入接脚

7 输出接脚

8 接地接脚

9 开口

10 焊极

11 紧固件

12 基部

13 柱状结构。

Claims (14)

1.一种电压转换器，包括：

印刷电路板组件(2)，其将输入电压转换成预定的输出电压；

连接器模块(3)，其将输入电压引入到所述印刷电路板组件(2)并从印刷电路板组件接收输出电压，其中所述连接器模块(3)具有电力接脚(4)，所述电力接脚(4)连接在连接器模块(3)与印刷电路板组件(2)之间，且其中所述电力接脚(4)直接焊接于印刷电路板组件(2)。

2.如权利要求1所述的电压转换器，其中所述电力接脚(4)通过选择性波峰焊而与印刷电路板组件(2)焊接在一起。

3.如权利要求1所述的电压转换器，其中所述电力接脚(4)与连接器模块(3)通过模制而成为一体。

4.如权利要求1所述的电压转换器，其不具有用于将印刷电路板组件(2)与连接器模块(3)连接的连接母线。

5.如权利要求1所述的电压转换器，其中所述电力接脚(4)包括输入接脚(6)、输出接脚(7)、和接地接脚(8)。

6.如权利要求1所述的电压转换器，其中所述电力接脚(4)为板状结构。

7.如权利要求1所述的电压转换器，其中所述电力接脚(4)包括基部(12)和从基部延伸的多个柱状结构(13)，所述电力接脚在柱状结构(13)的远离基部(12)的端部处与印刷电路板组件(2)焊接。

8.如权利要求7所述的电压转换器，其中所述电力接脚(4)包括六个柱状结构(13)。

9.如权利要求1所述的电压转换器，其为直流-直流电压转换器。

10.如权利要求9所述的电压转换器，其为直流48V-直流12V电压转换器。

11.如权利要求1所述的电压转换器，其还具有壳体(1)，连接器模块(3)通过至少一个紧固件(11)固定到壳体(1)。

12.如权利要求11所述的电压转换器，密封圈(5)设置在壳体(1)和连接器模块(3)之间。

13.一种用于组装如权利要求1-11中任一项所述的电压转换器的方法，所述方法包括步骤：

在印刷电路板组件(2)上形成用于接收电力接脚(4)的至少一部分的开口(9)；

在印刷电路板组件(2)的开口(9)处将电力接脚(4)与印刷电路板组件(2)焊接在一起。

14.一种用于组装如权利要求12所述的电压转换器的方法，所述方法包括步骤：

将密封圈(5)组装到连接器模块(3)；

将连接器模块(3)组装到壳体(1)，使得密封圈(5)位于连接器模块(3)与壳体(1)之间；

在印刷电路板组件(2)上形成用于接收电力接脚(4)的至少一部分的开口(9)；

在印刷电路板组件(2)的开口(9)处将电力接脚(4)与印刷电路板组件(2)焊接在一起。