[发明专利]电源模块及其电路板组合

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源模块及其电路板组合，尤其涉及一种可减少损耗的电源模块及其电路板组合。

背景技术

随着科技的进步，电器设备无不朝高功率密度发展，而在电源设计中，高功率密度所导致的高频化使磁性元件的设计更显重要。

请参阅图1，以公知的电源供应单元(power supply unit)1为例，其可包括变压器11、整流元件12和变流器(current transformer，CT)13等，其都设置于系统电路板10上，其中变压器11的初级绕组可接收输入电压，而次级绕组则可通过引脚111与系统电路板10电性连接，至于变流器13包括贯穿过变流器13的一导线131，而变压器11必须通过引脚111和系统电路板10的线路(trace，未图示)方可与变流器13的导线131电性连接，使变流器13可感测变压器11的输出电流；此外，变压器11同样利用引脚111配合系统电路板10的线路与整流元件12电性连接，以将经变压器11调整电压并经整流元件12整流后的输出电压供负载(未图示)使用。

然而，由于公知电源供应单元1用以调整电压的变压器11的引脚111需焊接于系统电路板10上，再通过系统电路板10的线路方可与整流元件12电性连接，此配置将使变压器11的次级绕组的引线到整流元件12之间的距离较大且交流通路较长，所以焊接处及较长的交流通路都会产生较大的损耗；此外，公知电源供应单元1的变流器13的配置方式会产生较大的漏感，此也会造成额外的损耗，进而影响电源供应单元1的整体可靠性及效率。再者，由于变压器11、整流元件12及变流器13必须分别设置于系统电路板10上再彼此电性连接，故其也有设置不便的问题。

有鉴于此，如何发展一种电源模块及其电路板组合，以克服公知使用如电流转换单元技术的诸多缺陷，实为相关技术领域目前所迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种电源模块及其电路板组合，其中电源模块的电路板组合将次级绕线结构、电流感测元件、整流电路及连接器整合集成于电路板上，此外，电流感测元件的第一导电结构的第一端部可直接与次级绕线结构的输出端电性连接，而第一导电结构的第二端部可利用电路板的线路与整流电路耦接，以缩短交流通路；又本发明的电路板组合上的电流感测元件可利用第一导电结构包覆部分第二导电结构而降低漏感，所以当此电路板组合与设有初级绕线结构的第一绕线基座和第一磁芯组加以组配而构成电源模块时，不但可利用电路板组合的电流感测元件检测次级绕线结构的输出电流而通过与电源模块电性连接的控制电路控制整流电路进行整流，也可通过缩短交流通路及降低电流感测元件的漏感而减少损耗，从而提升电源模块的可靠性及效率。

为达上述目的，本发明的一较广实施方式为提供一种电源模块，其设置于系统电路板上，该电源模块包括：一第一绕线基座，其上设有初级绕线结构；一电路板组合，其包括一电路板及设置于该电路板的次级绕线结构、至少一电流感测元件、整流电路以及连接器，次级绕线结构具有输出端，电流感测元件包括第一导电结构，其为一导电板材且以第一端部实质上与次级绕线结构的输出端直接接触，并以第二端部耦接于整流电路；以及一第一磁芯组；其中，第一绕线基座上的初级绕线结构及电路板组合的次级绕线结构彼此对应并设置于第一磁芯组之间，且初级绕线结构及电路板组合的连接器与系统电路板电性连接。

根据本发明的上述电源模块，其中电路板组合的电流感测元件的第一导电结构呈U字型结构。

根据本发明的上述电源模块，其中电路板组合的电流感测元件还包括：一第二绕线基座，其设置于电路板上；一第二导电结构，其设置于第二绕线基座上并与电路板电性连接，而第一导电结构包覆于部分第二导电结构外；以及一第二磁芯组，第一导电结构及第二导电结构设置于第二磁芯组之间。

根据本发明的上述电源模块，其中电路板组合的电流感测元件的第二绕线基座与第二磁芯组之间具有第一间隙及第二间隙，而第一导电结构的第一端部穿过第一间隙，以设置于电路板上并与次级绕线结构的输出端直接连接，而第一导电结构的第二端部穿过第二间隙，以设置于电路板上并与整流电路耦接。

根据本发明的上述电源模块，其中电路板组合的电路板还包括第一导接孔及第二导接孔，第一导接孔实质上与次级绕线结构的输出端电性连接，且第一、第二导接孔分别对应于电流感测元件的第一、第二间隙，而第一导电结构的第一、第二端部分别对应插植于第一、第二导接孔中。

根据本发明的上述电源模块，其中电路板组合的电流感测元件的第一导电结构实质上为一匝。