使用印刷电路板的开关臂的制作方法

allin2025-02-09  59


本发明涉及一种开关臂、一种包括这种开关臂的开关式电源、以及一种包括这种开关式电源的移动载具。


背景技术:

1、使用包括以下的类型的开关臂是已知的:

2、印刷电路板,该印刷电路板包括具有顶部外面的顶层,该印刷电路板还具有与顶部外面相反的底部外面;

3、高侧开关和低侧开关,该高侧开关和该低侧开关两者都由印刷电路板的顶部外面承载并且通过被称为顶层的中间迹线的迹线彼此连接;

4、电容器,该电容器由印刷电路板的顶部外面承载并且通过被称为顶层的电容器迹线的迹线连接到高侧开关和低侧开关中的一个;以及

5、高侧开关和/或低侧开关的散热过孔,这些散热过孔从顶部外面延伸到底部外面。

6、散热过孔有助于将热量传导到印刷电路板的底面,在那里热量可以容易地通过散热器消散。

7、为了减小高侧开关、低侧开关以及电容器之间的距离,将它们对齐并在顶层中设置将电容器连接到高侧开关和低侧开关中的另一个的回路迹线是已知的。该回路迹线尽可能短,以便限制回路的表面积,并因此限制所产生的杂散电感。实际上,当高侧开关和低侧开关断开时,这种杂散电感可能导致显著的过电压,从而增加开关过程中的能量损失。

8、因此,可能期望提供一种具有低回路杂散电感的开关臂。


技术实现思路

1、因此,提出了上述类型的一种开关臂,其特征在于,印刷电路板进一步包括被称为内回路层的内层,该内回路层包括被称为回路迹线的迹线,该回路迹线具有供散热过孔穿过的开口,电容器经由内回路层的回路迹线连接到高侧开关和低侧开关中的另一个。

2、因此,通过使用印刷电路板的内层进行回路连接,可以将回路连接尽可能靠近顶面定位,并因此获得非常小的回路表面积,从而获得非常低的回路杂散电感,同时保持经由印刷电路板的底面的冷却。

3、本发明可以以任何技术上可能的组合进一步具有以下可选特征中的一个或多个。

4、可选地,印刷电路板包括从顶层开始的一连串的多个导电内层,内回路层是内层中从顶层开始的第一层。

5、还可选地,印刷电路板包括至少一个被称为内倍增层的内层,对于顶层的至少一个迹线,该内倍增层包括倍增迹线和将顶层的相关迹线连接到相关联的倍增迹线的倍增过孔。

6、还可选地,散热过孔包括倍增过孔中的至少一个。

7、还可选地,印刷电路板的顶层包括第一迹线和第二迹线,高侧开关和低侧开关中的另一个连接到第一迹线,电容器连接到第二迹线,印刷电路板包括被称为第一回路过孔的第一过孔和被称为第二回路过孔的第二过孔,第一回路过孔将第一迹线连接到回路迹线,第二回路过孔将第二迹线连接到回路迹线,回路迹线包括直导电部分,这些直导电部分从第一回路过孔延伸到第二回路过孔。

8、还可选地,每个直导电部分具有至少200μm的宽度。

9、还可选地,供散热过孔穿过的开口分布成平行的行,一个或多个直导电部分界定在这些平行的行之间。

10、还可选地,开关臂进一步包括散热器,该散热器压靠在印刷电路板的底面上。

11、还提出了一种开关式电源,该开关式电源包括至少一个根据本发明的开关臂。

12、还提出了一种移动载具,该移动载具包括根据本发明的开关式电源。



技术特征:

1.一种开关臂(104;600),包括:

2.如权利要求1所述的开关臂(104;600),其中,所述印刷电路板(202)包括从所述顶层(sup)开始的一连串的多个导电内层(int1,int2),所述内回路层(int1)是所述内层(int1,int2)中从所述顶层(sup)开始的第一层。

3.如权利要求1或2所述的开关臂(104;600),其中,所述印刷电路板(202)包括至少一个被称为内倍增层(int2)的内层,对于所述顶层(sup)的至少一个迹线(msup,hsup;h1sup,h2sup),所述内倍增层包括倍增迹线(mint2,hint2;h1int2,h2int2)和将所述顶层(sup)的相关迹线(msup,hsup;h1sup,h2sup)连接到相关联的倍增迹线(mint2,hint2;h1int2,h2int2)的倍增过孔(vm,vh;vh1,vh2)。

4.如权利要求3所述的开关臂(104;600),其中,所述散热过孔(vm,vh;vm,vh1)包括所述倍增过孔(vm,vh;vm,vh1)中的至少一个。

5.如权利要求1至4中任一项所述的开关臂(104;600),其中,所述印刷电路板(202)的顶层(sup)包括第一迹线(g1sup;h1sup)和第二迹线(g2sup;h2sup),所述高侧开关(hs)和所述低侧开关(ls)中的另一个连接到所述第一迹线,所述电容器(c)连接到所述第二迹线,其中,所述印刷电路板(202)包括被称为第一回路过孔(vg1;vh1)的第一过孔和被称为第二回路过孔(vg2;vh2)的第二过孔,所述第一回路过孔将所述第一迹线(g1sup;h1sup)连接到所述回路迹线(gint1;hint1),所述第二回路过孔将所述第二迹线(g2sup;h2sup)连接到所述回路迹线(gint1;hint1),并且其中,所述回路迹线(gint1;hint1)包括直导电部分(402),所述直导电部分从所述第一回路过孔(vg1;vh1)延伸到所述第二回路过孔(vg2;vh2)。

6.如权利要求5所述的开关臂(104;600),其中,每个直导电部分(402)具有至少200μm的宽度。

7.如权利要求5或6所述的开关臂(104;600),其中,供所述散热过孔(vm,vh;vm,vh1)穿过的开口(208)分布成平行的行,一个或多个所述直导电部分(402)界定在所述平行的行之间。

8.如权利要求1至7中任一项所述的开关臂(104;600),进一步包括散热器(210),所述散热器压靠在所述印刷电路板(202)的底面(206)上。

9.一种开关式电源,包括至少一个如权利要求1至8中任一项所述的开关臂(104;600)。

10.一种移动载具,包括如权利要求9所述的开关式电源。


技术总结
本发明涉及一种开关臂,该开关臂包括:印刷电路板(202);由印刷电路板(202)承载并且彼此连接的两个开关(HS,LS);由印刷电路板(202)承载并且连接到开关(HS,LS)中的一个的电容器(C);以及对开关(HS,LS)中的一个或两个进行散热的过孔(V<subgt;M</subgt;,V<subgt;H</subgt;)。印刷电路板(202)在内层(INT1)中包括被称为回路迹线的迹线(G<subgt;INT1</subgt;;H<subgt;INT1</subgt;),该回路迹线具有供散热过孔(V<subgt;M</subgt;,V<subgt;H</subgt;)穿过的开口(208),电容器(C)经由回路迹线(G<subgt;INT1</subgt;;H<subgt;INT1</subgt;)连接到高侧开关(HS)和低侧开关(LS)中的另一个。

技术研发人员:N·阿拉利
受保护的技术使用者:法雷奥电气化公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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