电源装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明是有关于一种电源装置，且特别是有关于一种电源装置的内部结构。
【背景技术】
[0002]图1为现有的典型的电源装置的内部结构，主功率电路100如图1中虚线所示，可以看出，大部分主功率器件(如功率半导体器件和磁组件等)分布地直插安装于主板(Mainboard)，而且主功率器件需要专门散热片来散热。目前，针对大功率的应用场合，电源装置的传统解决方案之一是通过多个主功率器件的串并联来实现的，例如并联多个直插功率管，串并多个磁组件来扩容。另外一个方案是并联一定数量的电源装置来扩容，这个方案虽然比较灵活，但是需要多套控制线路。两种方案都面临着低功率密度，低效率，生产复杂等缺点。
[0003]随着设备功率等级的不断提升和设备体积的缩小，要求单体电源的输出功率和功率密度不断增加。传统直插式主功率器件和封装无法实现电源高功率密度的要求。因此，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的方式被发展完成。因此，如何解决上述问题，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域极需改进的目标。
【发明内容】
[0004]本发明的一方面是在提供电源装置，以解决先前技术的问题。
[0005]本发明所提供的一种电源装置包括主板、功率模块单元与控制单元。功率模块单元包括印刷电路板与功率器件，功率器件集中在印刷电路板上，印刷电路板垂直地插设在主板上。控制单元与功率模块单元分开设置于主板上，控制单元用以控制功率模块单元。
[0006]于一实施例中，功率模块单元的数量为单一个。
[0007]于一实施例中，功率模块单元的数量为多个。
[0008]于一实施例中，控制单元是对所述多个功率模块单元中至少两者进行集中控制。
[0009]于一实施例中，控制单元的数量为多个，所述功率模块单元的数量为多个，每个控制单元对多个功率模块单元中至少两者进行集中控制。
[0010]于一实施例中，功率器件包括功率半导体器件与磁件。
[0011 ] 于一实施例中，磁件为变压器和电感器。
[0012]于一实施例中，磁件集成设计于所述印刷电路板，且磁件为以所述印刷电路板的走线作为绕组的平面磁件。
[0013]于一实施例中，磁件单独设计后再安装于印刷电路板上。
[0014]于一实施例中，电源装置还包括驱动器、采样芯片、缓冲组件或防逆电流电路等分布在印刷电路板。
[0015]于一实施例中，电源装置还包括驱动器、采样芯片、缓冲组件或防逆电流电路等分布在主板。
[0016]于一实施例中，控制单元为一控制板，控制板垂直地插设在主板上。
[0017]于一实施例中，控制单元为一控制电路，控制电路形成在主板的一区域中。
[0018]于一实施例中，控制单元为控制板，控制板设置在多个功率模块单元上，且控制板横跨且垂直于多个功率模块单元。
[0019]另一方面，本发明所提供的另一种电源装置包括主板、多个功率模块单元与多个控制单元。每一功率模块单元包括印刷电路板与功率器件，功率器件集中在印刷电路板上，印刷电路板垂直地插设在主板上，多个控制单元与功率模块单元分开设置于所述主板上。每个控制单元对多个功率模块单元中至少两者进行集中控制。
[0020]于一实施例中，功率器件包括功率半导体器件与磁件。
[0021]于一实施例中，功率半导体器件是贴片器件，平贴于所述印刷电路板上。
[0022]于一实施例中，磁件为变压器或电感器。
[0023]于一实施例中，磁件集成设计于所述印刷电路板，磁件为以所述印刷电路板的走线作为绕组的平面磁件。
[0024]于一实施例中，磁件单独设计后再安装于所述印刷电路板上。
[0025]于一实施例中，电源装置还包括驱动器、采样芯片、缓冲组件或防逆电流电路等分布在印刷电路板。
[0026]于一实施例中，电源装置还包括驱动器、采样芯片、缓冲组件或防逆电流电路等分布在主板。
[0027]于一实施例中，控制单元为一控制板，控制板垂直地插设在主板上。
[0028]综上所述，本发明的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。通过上述技术方案，可达到相当的技术进步，并具有产业上的广泛利用价值。本发明提出了一种采用集中控制的主功率模块化设计的概念，即采用贴片器件及扁平磁技术把电源装置中的主功率电路模块化，形成功率模块单元，所述功率模块单元是垂直地安插于电源装置中的，且电源装置中的控制单元对功率模块单元进行控制，以输出所需的电压。在大功率的场合，还可通过多个功率模块单元的并联来增加所输出的功率，并通过改变并联的功率模块单元的个数以达到不同功率等级要求，多个功率模块单元共享独立的控制单元以实现调压或调流，因此极大的提高功率密度和设计的灵活性。使用这样的模块化也可以较大的缩短产品的开发周期。
[0029]以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。
【附图说明】
[0030]为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下:
[0031]图1为现有的典型的电源装置的内部结构的俯视图；
[0032]图2是依照本发明一实施例的一种电源装置的俯视图；
[0033]图3是依照本发明另一实施例的一种电源装置的俯视图；
[0034]图4为主功率电路应用于本发明一实施例的功率模块单元的结构图；
[0035]图5是依照本发明另一实施例的一种功率模块单元的结构图；
[0036]图6是依照本发明一实施例的一种功率模块单元的结构图；
[0037]图1主要是图4中功率模块单元的主功率电路的电路图。
【具体实施方式】
[0038]为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照所附的附图及以下所述各种实施例，附图中相同的号码代表相同或相似的组件。另一方面，众所周知的组件与步骤并未描述于实施例中，以避免对本发明造成不必要的限制。
[0039]图2是依照本发明一实施例的电源装置200的俯视图。如图2所示，电源装置200包括主板210、功率模块单元220与控制单元230。其中，功率模块单元220包括电源装置200所需的主功率器件，S卩，将如图1所示的主功率电路100模块化，以形成电源装置200中的功率模块单元220。功率模块单元220垂直地插设于主板210上，控制单元230对功率模块单元220进行控制，以输出所需的功率。采用上述结构的电源装置，用垂直安插于主板210的功率模块单元220代替原有的分布的主功率电路100 (如图1 )，不仅可以减少主功率电路占用的体积，提高功率密度，亦可以增加设计的灵活性和缩短产品的开发周期。
[0040]如图2所示，功率模块单元220包括功率器件222以及印刷电路板221。功率器件222包括磁件223 (如:变压器Tl或电感器L)与功率半导体器件225，功率器件222作为主功率器件设置在印刷电路板221上。在结构上，控制单元230与功率模块单元220分开设置于主板210上，功率模块单元220垂直地插设在主板210上。于使用时，控制单元230用以控制功率模块单元220，借此，电源装置200可输出所需的功率。
[0041]在大功率的应用场合下，可通过多个功率模块单元220的并联来增加电源装置200所输出的功率，并通过改变并联的功率模块单元220的个数以达到不同功率等级要求，再由控制单元230进行集中控制，可以极大地提高功率密度和设计的灵活性。如图2所示，控制单元230可为控制板，控制板电性连接至功率模块单元220，此控制板与功率模块单元220均垂直地插设在主板210上，且控制板可以与功率模块单元320相互平行排列，功率模块单元220的数目为两个，但实际应用中并不限于此，两个功率模块单元220均垂直地插设在主板210上且两个功率模块单元220共享独立的控制单元230进行调压或者调流，以输出所需的功率。于其它实施例中，功率模块单元220的数量也可为单一个，控制单元230对所述功率模块单元220独立控制，本领域技术人员应视当时需要弹性选择。
[0042]实际应用中，本领域技术人员可以根据所需的功率等级，选择更多功率模块单元并联使用，控制单元230的数量也可为多个(如图3所示)。图3中的电源装置200’与图2中的电源装置200的主要区别在于，在结构上，图3中控制单元230的数量为多个，功率模块单元220的数量也倍增且彼此并联来扩容。在使用时，每个控制单元230对多个功率模块单元220中至少两者进行集中控制。
[0043]另外，控制单元230的位置并不限于图3所示，本领域的技术人员可根据实际需要弹性放置控制单元230，例如控制单元230可分别放于该些功率模块单元的两侧。
[0044]此外，图2和图3中控制单元230为控制板，控制板垂直地插设在主板上。但实际应用中，控制单元230可为设置在主板210的一区域的控制电路，即控制电路的器件设置在主板210上，且电性连接至功率模块单元22