本發明涉及電源模塊。更具體地,本發明涉及冷卻電源模塊中的發熱功率元件,從而提高電源模塊的性能。
背景技術:
1、已知的電源模塊包括發熱組件,諸如電源模塊的功率元件。發熱組件通常在設置有空腔/空隙的位置處與其他更熱敏感的組件間隔開,以允許發熱組件的溫度隔離和散熱。例如,由于電感器可能具有低導熱性,因此發熱組件附近的電感器可能出現問題。發熱組件中產生的一些熱量通常也通過基板被傳遞到能夠連接到碳片的散熱器。
2、例如,如圖1所示,jp2020-205714教導了一種具有一對電路板10a和10b的功率轉換器101,該對電路板10a和10b包括發熱功率組件14和電感組件24。導電主體23設置在該對電路板10a和10b之間,并且散熱板40a和40b分別與該對電路板10a和10b相鄰設置。熱量通過散熱端子塊50從該對電路板10a和10b傳遞到導電主體23,并且散熱器3固定到導電主體23,以幫助從導電主體23中移除熱量。發熱功率組件14與電感組件24間隔開,并且布置在該對電路板10a和10b之間的開放空隙中,以試圖利用周圍空氣來耗散由發熱功率組件14產生的一些熱量。
3、然而,已知的電源模塊中的這些布置需要大量空間,這在需要電源模塊的小型化時是不期望的。此外,如果必須將發熱功率組件放置在電感組件附近,這會降低冷卻效率,因為電感組件具有低導熱率。當冷卻效率降低時,發熱功率組件將不能在大電流下操作。
技術實現思路
1、為了克服上述問題,本發明的優選實施例提供了一種電源模塊,該電源模塊能夠被小型化,同時還具有足夠的冷卻,使得仍然可以產生大電流。
2、本發明的優選實施例提供了一種電源模塊,其包括第一基板、第一基板的主表面上的第一電子組件、第一電子組件上方的第二電子組件、以及位于第一電子組件上方的散熱器。第一電子組件和第二電子組件熱連接,并且第一電子組件和散熱器熱連接。在電源模塊的頂視圖中,第一電子組件中的一個第一電子組件的至少一部分與第二電子組件中的一個第二電子組件的至少一部分重疊,并且該一個第一電子組件的至少一部分與散熱器的一部分重疊。在電源模塊的側視圖中,第二電子組件不與散熱器的任何部分重疊。
3、第一電子組件可以包括功率元件。
4、電源模塊還可以包括位于第一基板的主表面上的第三電子組件。第三電子組件可以包括電容器。
5、電源模塊還可以包括位于第一電子組件和第二電子組件之間的第一導熱材料。第一導熱材料可以包括第一碳片。電源模塊還可以包括位于第一電子組件和散熱器之間的第二導熱材料。第二導熱材料可以包括第二碳片。第一導熱材料和第二導熱材料可以定義單個層。
6、第二電子組件可以包括電感器。散熱器的頂表面可以位于電感器的頂表面上方。散熱器可以具有導電性和導熱性。第二電子組件的頂表面和/或散熱器的頂表面可以至少部分地模制在殼體內。
7、本發明的優選實施例還提供了一種電源模塊,其包括:第一基板;第一電子組件和第二電子組件,在第一基板的主表面上;第二基板,在第一電子組件和第二電子組件上方;第三電子組件,在第二基板的主表面上;第四電子組件,在第三電子組件上方;以及散熱器,在第三電子組件上方。第三電子組件和第四電子組件熱連接,并且第三電子組件和散熱器熱連接。在電源模塊的頂視圖中,第三電子組件中的一個第三電子組件的至少一部分與第四電子組件中的一個第四電子組件的一部分重疊,并且在電源模塊的頂視圖中,一個第三電子組件的至少一部分與散熱器的一部分重疊。在電源模塊的側視圖中,第四電子組件不與散熱器的任何部分重疊。
8、第一電子組件可以包括電容器。第二電子組件可以包括導電連接引腳。電源模塊還可以包括設置在第二基板的主表面上的第五電子組件。第五電子組件可以包括電容器。電源模塊還可以包括第六電子組件,該第六電子組件設置在第二基板的另一主表面上,該另一主表面與第二基板的設置有第三電子組件的主表面相對。第六電子組件可以包括電容器。
9、根據以下參考附圖對本發明的優選實施例的詳細描述,本發明的上述和其它特征、組件、特性、步驟和優點將變得更顯而易見。
1.一種電源模塊,包括:
2.根據權利要求1所述的電源模塊,其中,所述第一電子組件包括功率元件。
3.根據權利要求1或2所述的電源模塊,還包括位于所述第一基板的主表面上的第三電子組件。
4.根據權利要求3所述的電源模塊,其中,所述第三電子組件包括電容器。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的電源模塊,還包括位于所述第一電子組件和所述第二電子組件之間的第一導熱材料。
6.根據權利要求5所述的電源模塊,其中,所述第一導熱材料包括第一碳片。
7.根據權利要求5或6所述的電源模塊,還包括位于所述第一電子組件和所述散熱器之間的第二導熱材料。
8.根據權利要求7所述的電源模塊,其中,所述第二導熱材料包括第二碳片。
9.根據權利要求7或8所述的電源模塊,其中,所述第一導熱材料和所述第二導熱材料定義單個層。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的電源模塊,其中,所述第二電子組件包括電感器。
11.根據權利要求10所述的電源模塊,其中,所述散熱器的頂表面位于所述電感器的頂表面上方。
12.根據權利要求1至10中任一項所述的電源模塊,其中,所述散熱器具有導電性和導熱性。
13.根據權利要求1至10所述的電源模塊,其中,所述第二電子組件的頂表面和/或所述散熱器的頂表面至少部分地模制在殼體內。
14.一種電源模塊,包括:
15.根據權利要求14所述的電源模塊,其中,所述第四電子組件包括電容器。
16.根據權利要求14或15所述的電源模塊,還包括導電連接引腳,所述導電連接引腳連接所述第一基板和所述第二基板。
17.根據權利要求14至16中任一項所述的電源模塊,還包括設置在所述第一基板的主表面上的第三電子組件。
18.根據權利要求17所述的電源模塊,其中,所述第三電子組件包括電容器。
19.根據權利要求14至18中任一項所述的電源模塊,還包括第六電子組件,所述第六電子組件設置在所述第一基板的另一主表面上,所述另一主表面與所述第一基板的設置有所述第一電子組件的主表面相對。
20.根據權利要求19所述的電源模塊,其中,所述第六電子組件包括電容器。