專利名稱：半橋式開關電源功率放大級布線結構的制作方法
技術領域：
本發明是一種半橋式開關電源功率放大級布線結構，涉及開關電源技術。
在半橋式開關電源功放級布線結構中，有一個半橋分壓電容安裝布線技術，它涉及正、負極電壓與中位電壓如何導入。在采用敷銅印制板作布線基板的安裝布線技術中，以往大多把半橋分壓電容與開關管散熱器一并安裝在印制板反面。其它方法也不合理。安裝布線不合理會降低以下技術指標或性能引線電感、開關管散熱、電磁輻射、高次諧波吸收等。直接影響開關管工作可靠性。
本發明目的，是尋找分壓電容的一種新的安裝位置及方式，設計一種更為合理的功放級布線結構，以減小引線電感，減弱電磁輻射，改善散熱條件及高次諧波吸收。
本發明是這樣實現的，它利用以敷銅印制板為安裝基板的原有技術，在敷銅板的正面加裝正極導流臂、負極導流臂及中位電壓導流臂，將半橋分壓電容移至敷銅板正面，將上臂分壓電容跨接在正極導流臂及中位電壓導流臂上，將下臂分壓電容跨接在中位電壓導流臂及負極導流臂上，構成一種分壓電容、中位電源與相關的功放級器件電連接線最短、電磁流環路最小的布線結構。
圖1為三導電臂在半橋式開關電路功效級中的電接點位置。
圖2為導電臂的一般結構形式。
圖3為實施例布線結構。
現說明于下半橋式開關電源功放級基礎電路由上臂開關管Va、下臂開關管Vb、分壓電容Ca與Cb、由電阻R1與電容C1串接而成的吸收電路、供電電容C2及輸出變壓器B、外加開關管散熱器，敷銅印制板、導線組成。本發明在于在上述基礎結構中加入正極導流臂PQ、負極導流臂MN及中位電壓導流臂EF，構成本發明布線結構。正極導流臂是一導電體，幾何形狀不一，安裝在敷銅印制板正面，靠近上臂開關管。該導電臂直接或經散熱器或經敷銅印制板銅皮、或經一短導線與上臂開關管陽極電連接。負極導流臂MN也是一導電體，形狀不一，安裝在敷銅印制正面，靠近下臂開關管、或是敷銅印制板銅皮本身，直接或經敷銅印制板銅皮，或經一短導線與下臂開關管陰極電連接。中位電壓導流臂EF也是一導電體，幾何形狀不一，安裝在敷銅印制板正面，位置在正極導流臂PQ與負極導流臂MN之間。上述三導流臂焊接在或用緊固件安裝在敷銅印制板上。上臂分壓電容Ca跨接在正極導流臂PQ與中位電壓導流臂EF上。下臂分壓電容Cb跨接在中位電壓導流臂EF與負極導流臂MN上。中位電壓導流臂EF直接或經敷銅印制板銅皮與輸出變壓器一輸入端電連接，由其提供中位電壓電源。
正極導流臂PQ的幾何形狀一般是條形凹狀(圖2中的2-1)、條形(圖2中的2-2)、或者是帶齒的條形凹狀(圖2中的2-3)、帶齒的條形(圖2中的2-4)。上述導流臂中，凹狀中空部分，是用來隔離導流臂與敷銅印制板上的非等電位的銅皮。非凹狀的導流臂使用時，應在其與敷銅印制板上的非等電位銅皮之間，裝填絕緣物，令其相互電隔離。帶齒導流臂中的齒是用來電連接焊接在敷銅印制板上的陽極引腳。齒的數量可多可少，同陽極引腳數等量。當上臂開關管Va的陽極與其散熱器是電連接關系時，應經導流臂兩端園孔，用螺釘將其與敷銅印制板及散熱器一并緊固，利用金屬螺釘的導電性實現導流臂、散熱器及開關管陽板的電連接。
中位電壓導流臂一般也是條形凹狀(圖2中的2-1)、或者是條形(圖2中的2-2)。凹狀中空部分，也是用來隔離導流臂與敷銅印制板上的非等電位的銅皮。用非凹形導流臂也應在其與敷銅印制板上的非等電位銅皮之間，裝填絕緣物。
負極導流臂因開關管輸出功率而定，小功率時，可以利用敷銅印制板銅皮本身。大功率時，應在原印制板的導流銅皮上，加填導流臂。當中位電壓導流臂是帶形凹狀時，應將導流臂上彎，使之與中位電壓導流臂等高。以利分壓電容Cb整齊安裝。
上述開關管，是各種可控開關晶體管。所謂的陽極、是指輸出電流注入端，如N溝MOSFET管的D極，IGBT管、三極管的C極，陰極是指輸出電流導出端或接地端。
實施例。
本實施例為一輸出功率為3～5KW的功放級布線結構圖。上下臂開關管分別直接安裝在兩只相絕緣的散熱器上。其陽極與散熱器電連接。正極導流臂選用帶形凹狀，用兩只螺釘將之與散熱器及敷銅板一并緊固。中位電壓導流臂也選用帶狀凹形。用螺釘緊固在敷銅板上。負極導流臂MN的下部與連接下臂開關管陰板的銅皮焊接，上部上彎，與中位電壓導流臂等高。在正極導流臂PQ與中位電壓導流臂EF上跨接上臂分壓電容Ca，在中位電壓導流臂EF與負極尋流臂MN上跨接下臂分壓電容Cb。輸出變壓器B的一輸入端接入中位電壓導流臂上或與之相連接的敷銅板銅皮上，另一輸入端接入連接上下臂開關管輸出端的敷銅板銅皮上。由電阻R1與電容C1構成的吸收電路并接入與輸出變壓器兩輸出端的接點上。供電電容C2可以安裝在下臂開關管Vb下方的空間內，其兩極用導線分別接入正極導流臂PQ與負極導流臂MN上。上下邊的孔位用來焊裝上下開關管引腳。須加裝控制極限流電阻或阻尼電阻，另加孔位。上下臂開關管可以各為一只，或多只，視開關管輸出功率而定。敷銅印制板下部的兩只孔位，是用來緊固下臂開關管散熱器，其緊固件應與連接上臂開關管陰極的敷銅板銅皮保持電連接。
本發明由于三導流臂的加入，半橋分壓電容找到最佳的安裝位置與方式，使電源導入開關管的電連接縮短，電磁流環路縮小，引線電感減小，電磁輻射減弱，高次諧波吸收效應增強，為開關管可靠工作提供了必備的條件。同時，有利于開關管散熱條件的改善。
權利要求
1.一種半橋式開關電源功率放大級布線結構，該布線結構中有正極導流臂PQ、負極導流臂MN與中位電壓導流臂EF，它們與半橋分壓電容Ca及Cb、上臂開關管Va、下臂開關管Vb、由電阻R1及電容C1組成的吸收電路、供電電容C2、上下臂開關管散熱器、輸出變壓器及敷銅印制板組成本布線結構，其特征是1.1正極導流臂PQ是一導電體，安裝在敷銅印制板正面，靠近上臂開關管，直接或經散熱器、或經敷銅板銅皮、或經一短導線與上臂開關管陽極電連接，1.2負極導流臂MN也是一導電體，安裝在敷銅印制板正面、靠近下臂開關管，或是敷銅印制板銅皮本身，直接或經敷銅板銅皮、或經一短導線與下臂開關管陰極電連接，1.3中位電壓導流臂EF也是一導電體，安裝在敷銅印制板正面，位置在正極導流臂PQ與負極導流臂MN之間，1.4上臂分壓電容Ca跨接在正極導流臂PQ與中位電壓導流臂EF上，下臂分壓電容Cb跨接在中位電壓導流臂EF與負極導流臂MN上。
2.根據權利要求1所述的半橋式開關電源功放級布線結構，其特征是正極導流臂幾何形狀是條形凹狀，或條形狀。
3.根據權利要求1所述的半橋式開關電源功放級布線結構，其特征是正極導流臂幾何形狀是條形凹狀帶齒，或條形帶齒。
4.根據權利要求1所述的半橋式開關電源功放級布線結構，其特征是中位電壓導流臂是條形凹狀，或條形狀。
全文摘要
本發明為半橋式開關電源功放級提供了一種合理的布線結構，它采用在敷銅印制板正面加裝正極導流臂、中位電壓導流臂與負極導流臂的方法，把半橋分壓電容跨接在相關的導流臂上，使中位電源及供電電源的電連接線縮短，電磁環路減小，開關管散熱條件改善，由此帶來引線電感減小，電磁輻射減弱、高次諧波吸收效應增強，為開關管可靠工作提供了必備條件。
文檔編號H03F1/00GK1118953SQ94103660
公開日1996年3月20日 申請日期1994年4月9日 優先權日1994年4月9日
發明者陳大可, 沈海平, 陳然 申請人:陳大可, 陳然