專利名稱：柴油機(jī)共軌系統(tǒng)控制單元電源模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種柴油機(jī)共軌系統(tǒng)ECU(汽車電子控制單元)的110伏/1安，直流-直流電源模塊，屬電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
市售24伏直流變換為110伏/1安直流電源模塊大都體積偏大，功率密度低，不適合在特殊環(huán)境下工作。特別，在柴油機(jī)共軌系統(tǒng)ECU(汽車電子控制單元)中，體積偏大，功率密度低的電源模塊將無法使用，如市售體積為240×160×50立方毫米的24伏直流變換為110伏直流電源模塊。為了使電源模塊能在非常嚴(yán)酷的場(chǎng)合中正常工作，通常解決的方法是，在大功率器件上使用散熱片。然而，對(duì)模塊中功率器件較多的電源模塊來說，受到小體積的限制，不宜過多使用散熱片。因?yàn)樵诜稚⒌墓β势骷显黾由崞?，無疑將會(huì)增大模塊體積，難以在器件緊湊、密集的場(chǎng)合應(yīng)用。因此，為了使24伏直流變換為110伏/1安直流的電源模塊體積小，功率密度高，既能在較小的空間工作，又能很好地散熱，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)、研制成一種一體化磚式疊層結(jié)構(gòu)柴油機(jī)共軌系統(tǒng)ECU(汽車電子控制單元)110伏/1安，直流-直流電源模塊。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是，采用脈沖寬度調(diào)制輸出(PWM)推挽電路設(shè)計(jì)，以及倒裝封裝技術(shù)，將大功率器件安裝放置在散熱較好的鋁基板上，并通過金屬引腳將鋁基板與印刷電路板(PCB)倒裝連接，形成一體化磚式疊層結(jié)構(gòu)電源模塊，從而達(dá)到電源模塊既散熱好，又縮小體積，增加功率密度的目的。
本實(shí)用新型24伏直流變換為110伏/1安直流電源模塊主要由集成電路穩(wěn)壓電源控制器、推挽式脈沖寬度調(diào)制輸出(PWM)電路，以及控制器開關(guān)穩(wěn)壓所需的控制電路，如誤差放大器、振蕩器、脈寬調(diào)制器、脈沖發(fā)生器、一對(duì)交替輸出的開關(guān)管、電流保護(hù)關(guān)閉電路、光藕隔離直流器件、鋁基板與印刷電路板(PCB)相結(jié)合構(gòu)成。其中，在穩(wěn)壓器內(nèi)部設(shè)有過熱保護(hù)電路。過流保護(hù)限流電阻、開關(guān)管和推挽輸出二極管等大功率器件放置在鋁基板上，其余非大功率器件則安裝在印刷電路板(PCB)上，并通過金屬引腳將鋁基板和印刷電路板(PCB)倒裝連接，形成一體化磚式疊層結(jié)構(gòu)電源模塊。這樣應(yīng)用倒裝封裝技術(shù)將散熱較好的鋁基板與印刷電路板(PCB)相結(jié)合形成的電源模塊中，大功率器件不再使用個(gè)別分散的散熱片，不但縮小了電源模塊的體積，同時(shí)也解決了大功率器件的散熱問題，增加了功率密度。
本實(shí)用新型24伏直流變換為110伏/1安直流電源模塊，利用金屬引腳將鋁基板與印刷電路板(PCB)倒裝連接形成一體化磚式疊層結(jié)構(gòu)電源模塊的優(yōu)點(diǎn)是，既解決了電源模塊中大功率器件的散熱問題，又縮小了電源模塊的體積，增加了功率密度，且性能穩(wěn)定，效果良好。是一種既實(shí)用，又可靠的電源模塊。


圖1是本實(shí)用新型24伏直流變換為110伏/1安直流一體化磚式疊層結(jié)構(gòu)電源模塊的電原理圖。其中，1-電感，2-110伏/1安輸出，3-分壓電阻，4-推挽式輸出二極管，5-光藕隔離直流器件，6-變壓器，7-集成電路穩(wěn)壓電源控制器，8-過流保護(hù)電路，9-振蕩器，10-24伏直流輸入，11-開關(guān)管。
圖2是本實(shí)用新型24伏直流變換為110伏/1安直流一體化磚式疊層結(jié)構(gòu)電源模塊的構(gòu)造示意圖。其中，12-鋁基板，13-印刷電路板(PCB)。
具體實(shí)施方案
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型一體化磚式疊層結(jié)構(gòu)電源模塊的實(shí)施例實(shí)施例由于本實(shí)用新型一體化磚式疊層結(jié)構(gòu)電源模塊要求輸入10直流電壓為24伏，輸出2直流電壓為110伏/1安，效率大于80％。故本實(shí)用新型一體化磚式疊層結(jié)構(gòu)電源模塊設(shè)計(jì)時(shí)，采用IC SG3525A7集成電路開關(guān)穩(wěn)壓電源控制器7以及一對(duì)開關(guān)管11、變壓器6、推挽式輸出二極管4、電感1、分壓電阻3和光藕隔離直流器件5構(gòu)成推挽式脈沖寬度調(diào)制輸出(PWM)電路。其中，集成電路穩(wěn)壓電源控制器7包括開關(guān)穩(wěn)壓器所需的誤差放大器、振蕩器9、脈寬調(diào)制器、脈沖發(fā)生器和電流保護(hù)關(guān)閉電路8等控制電路。在穩(wěn)壓器內(nèi)部還設(shè)有過熱保護(hù)電路。因此，當(dāng)推挽輸出開關(guān)管11電流達(dá)到極限時(shí)，也不致遭受熱損壞。制造電源模塊時(shí)，將過流保護(hù)電路8中的限流電阻、開關(guān)管11和推挽輸出二極管4等大功率器件安裝在鋁基板12上，其他非大功率器件全部放置在印刷電路板(PCB)13上，并通過金屬引腳將鋁基板12與印刷電路板(PCB)13倒裝連接形成一體化磚式疊層結(jié)構(gòu)電源模塊。鋁基板12上設(shè)置的兩個(gè)定位、對(duì)準(zhǔn)安裝孔，可保證鋁基板與框架接觸良好，散熱。制造成的模塊整體分為二層，一層為印刷電路板(PCB)13，一層為鋁基板12。電源模塊體積約為90×55×50立方毫米，同時(shí)有5個(gè)引腳，依次為電源輸入正(+Vin)、電源輸入負(fù)(-Vin)、空腳(NC)、電源輸出負(fù)(-Vo)、電源輸出正(+Vo)。本實(shí)用新型一體化磚式疊層結(jié)構(gòu)電源模塊應(yīng)用在柴油機(jī)共軌系統(tǒng)ECU(汽車電子控制單元)中，體積小，功率密度大，可靠性良好。
權(quán)利要求1.一種24伏直流變換為110伏/1安直流電源模塊，包括集成電路開關(guān)穩(wěn)壓控制電路、誤差放大器、振蕩器、脈寬調(diào)制器、脈沖發(fā)生器以及開關(guān)管、變壓器、推挽式輸出二極管、電感、分壓電阻和光藕隔離直流器件構(gòu)成的推挽式脈沖寬度調(diào)制輸出(PWM)電路、過流保護(hù)電路、鋁基板和印刷電路板PCB板，其特征在于，一體化磚式疊層結(jié)構(gòu)電源模塊由集成電路開關(guān)穩(wěn)壓電源控制器組成的推挽式脈沖寬度調(diào)制輸出(PWM)電路中的，非大功率器件組裝的印刷電路板PCB和通過金屬引腳與印刷電路板PCB倒裝連接的，組裝有大功率器件的鋁基板構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的24伏直流變換為110伏/1安直流電源模塊，其特征在于，整體分為二層的模塊鋁基板層上設(shè)置的大功率器件為過流保護(hù)限流電阻、開關(guān)管和推挽輸出二極管，印刷電路板PCB層上組裝的是非大功率器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的24伏直流變換為110伏/1安直流電源模塊，其特征在于，鋁基板上有兩個(gè)與框架接觸，散熱良好的定位、對(duì)準(zhǔn)安裝孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的24伏直流變換為110伏/1安直流電源模塊，其特征在于，模塊上有依次為電源輸入正(+Vin)、電源輸入負(fù)(-Vin)、空腳(NC)、電源輸出負(fù)(-Vo)、電源輸出正(+Vo)5個(gè)引腳。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種柴油機(jī)共軌系統(tǒng)ECU(汽車電子控制單元)的110伏/1安，直流－直流電源模塊，主要由集成電路穩(wěn)壓電源控制器組成的推挽式脈沖寬度調(diào)制輸出(PWM)電路、鋁基板與印刷電路板構(gòu)成。電源模塊中的大功率器件安裝在鋁基板上，其余非大功率器件組裝在印刷電路板上，并通過金屬引腳將印刷電路板與鋁基板倒裝連接，形成整體為二層的一體化磚式疊層結(jié)構(gòu)電源模塊，既解決了電源模塊大功率器件散熱問題，又縮小了電源模塊的體積，增加了功率密度。是一種性能穩(wěn)定，散熱效果良好，功率密度高的實(shí)用電源模塊。
文檔編號(hào)H02M3/28GK2655512SQ03210409
公開日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月5日
發(fā)明者夏耀寧 申請(qǐng)人:上海德律風(fēng)根微電子股份有限公司