电源电路板组件和电源设备的制作方法

1.本技术涉及电源技术领域，具体涉及一种电源电路板组件和电源设备。


背景技术：

2.在相关技术中，现有电源产品的电源电路印刷在pcb板(pcb，printed circuit board，印制电路板)，通过铜箔在pcb板上进行电源电路的走线布局，即电源电路的功率走线以及控制信号线均采用铜箔在pcb板上进行走线布局。
3.然而，电源产品需要输出大功率电流时，pcb板上的功率走线容易产生较强的电磁干扰，从而干扰控制信号线，进而影响电源产品的稳定性。


技术实现要素：

4.鉴于此，本技术提供一种电源电路板组件和电源设备，用于避免功率走线产生的电磁对控制信号线的干扰，从而提高电源产品的稳定性以及可靠性。
5.第一方面，本技术提供一种电源电路板组件，包括pfc电路板、dc/dc电路板、第一buck电路板以及第二buck电路板；所述pfc电路板包括第一侧边、第二侧边、设置在电路板内的第一控制端、设置在所述第一侧边的第一输入端，以及设置在所述第二侧边的第一输出端；所述dc/dc电路板包括第三侧边、第四侧边、设置在电路板内的第二控制端、设置在所述第三侧边的第二输入端，以及设置在所述第四侧边的第二输出端以及第三输出端；所述第一buck电路板包括第五侧边、第六侧边、设置在电路板内的第三控制端、设置在所述第五侧边的第三输入端，以及设置在所述第六侧边的第四输出端；所述第二buck电路板包括第七侧边、第八侧边、设置在电路板内的第四控制端、设置在所述第七侧边的第四输入端，以及设置在所述第八侧边的第五输出端；所述第二侧边与所述第三侧边相对设置，所述第四侧边与所述第五侧边以及所述第七侧边相对设置，所述第一输出端与所述第二输入端连接，所述第二输出端与所述第三输入端连接，所述第三输出端与所述第四输入端连接；所述第一控制端、所述第二控制端、所述第三控制端以及所述第四控制端用于通过信号线分别接收相应的控制信号。
6.在本技术一实施例中，所述第一侧边在所述第二侧边相邻侧，所述第三侧边在所述第四侧边相邻侧，所述第五侧边在所述第六侧边相反侧，所述第七侧边在所述第八侧边相反侧，所述第一侧边、所述第六侧边以及所述第八侧边设置在所述电源电路板组件的同一侧。
7.在本技术一实施例中，所述pfc电路板包括保险模块、滤波模块、电感以及开关管模块，所述保险模块与所述第一输入端连接，所述滤波模块与所述保险模块连接，所述电感与所述滤波模块连接，所述开关管模块与所述电感以及所述第一输出端连接；所述保险模块用于通过所述第一输入端接收第一交流电，并用于在所述第一交流电的电流大于预设值时断开与所述第一输入端的连接；所述滤波模块用于滤除所述第一交流电中的杂波；所述电感用于消除所述第一交流电的电磁干扰；所述开关管模块的控制端为所述第一控制端，
所述开关管模块用于基于所述第一控制端接收的相应的控制信号将所述第一交流电转换为直流电，并输出所述直流电至第一输出端。
8.在本技术一实施例中，所述pfc电路板还包括pfc控制模块，所述pfc控制模块用于通过信号线发送控制信号至所述第一控制端。
9.在本技术一实施例中，所述dc/dc电路板包括dc功率管模块、谐振模块以及整流模块，所述dc功率管模块与所述第二输入端连接，所述谐振模块与所述dc功率管模块连接，所述整流模块与所述谐振模块、所述第二输出端以及所述第三输出端连接；所述dc功率管模块的控制端为所述第二控制端，所述dc功率管模块用于接收直流电以及基于所述第二控制端接收的控制信号将所述直流电转换为具有目标频率的第二交流电；所述谐振模块用于基于所述目标频率，调节所述第二交流电至目标功率；所述整流模块用于将所述第二交流电转换为具有所述目标功率的直流电，并输出至所述第二输出端以及所述第三输出端。
10.在本技术一实施例中，所述dc/dc电路板还包括dc/dc控制模块，所述dc/dc控制模块用于通过信号线发送控制信号至所述第二控制端。
11.在本技术一实施例中，所述第一buck电路板包括第一电容模块、第一buck功率管模块以及第一电感模块，所述第一电容模块与所述第三输入端连接，所述第一buck功率管模块与所述第一电容模块连接，所述第一电感模块与所述第一buck功率管模块以及所述第四输出端连接；所述第一电容模块用于接收直流电并滤除所述直流电中的杂波；所述第一buck功率管模块的控制端为所述第三控制端，所述第一buck功率管模块用于接收所述直流电并基于所述第三控制端接收的控制信号将所述直流电转换为脉冲电流；所述第一电感模块用于将所述脉冲电流转换为具有第一目标电压的直流电，并输出至所述第四输出端。
12.在本技术一实施例中，所述第二buck电路板包括第二电容模块、第二buck功率管模块以及第二电感模块，所述第二电容模块与所述第四输入端连接，所述第二buck功率管模块与所述第二电容模块连接，所述第二电感模块与所述第二buck功率管模块以及所述第五输出端连接；所述第二电容模块用于接收直流电并滤除所述直流电中的杂波；所述第二buck功率管模块的控制端为所述第四控制端，所述第二buck功率管模块用于接收所述直流电并基于所述第四控制端接收的控制信号将所述直流电转换为脉冲电流；所述第二电感模块用于将所述脉冲电流转换为具有第二目标电压的直流电，并输出至所述第五输出端。
13.在本技术一实施例中，还包括buck控制电路板，所述buck控制电路板用于通过信号线发送控制信号至所述第三控制端以及所述第四控制端。
14.第二方面，本技术提供一种电源设备，包括上述的电源电路板组件。
15.本技术实施例通过设置pfc电路板、dc/dc电路板、第一buck电路板以及第二buck电路板，在电路板之间通过电线连接构成电源电路板组件，由于每个电路板的控制端通过信号线接收相应的控制信号，即电路板中的铜箔功率走线可以与控制信号线分层次设置，从而避免电路板中功率走线产生的电磁对控制信号线的干扰。
附图说明
16.图1是本技术实施例提供的一种电源电路板组件的示意框图。
17.图2是本技术实施例提供的一种pfc电路板的示意框图。
18.图3是本技术实施例提供的一种dc/dc电路板的示意框图。
19.图4是本技术实施例提供的一种第一buck电路板的示意框图。
20.图5是本技术实施例提供的一种第二buck电路板的示意框图。
21.图6是本技术实施例提供的一种电源电路板组件的pcb整体布局图。
具体实施方式
22.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或先后次序。
23.另外需要说明的是，本技术实施例中公开的方法或流程图所示出的方法，包括用于实现方法的一个或多个步骤，在不脱离权利要求的范围的情况下，多个步骤的执行顺序可以彼此互换，其中某些步骤也可以被删除。
24.目前，电源产品广泛应用于各行各业，通过电源产品可以将市电转换为所需电流或所需电压或所需功率的供电电能，为负载进行供电。
25.在相关技术中，现有电源产品的电源电路印刷在pcb板(pcb，printed circuit board，印制电路板)，通过铜箔在pcb板上进行电源电路的走线布局，即电源电路的功率走线以及控制信号线均采用铜箔在pcb板上进行走线布局。
26.然而，电源产品需要输出大功率电流时，pcb板上的功率走线容易产生较强的电磁干扰，从而干扰控制信号线，进而影响电源产品的稳定性。并且，在相关技术中为了解决控制信号线的问题，会在控制信号线加大滤波处理，然而在电源产品中引入加大滤波进行抗干扰时，也会降低电源产品的可靠性。
27.本技术提供一种电源电路板组件和电源设备，用于避免功率走线产生的电磁对控制信号线的干扰，从而提高电源产品的稳定性以及可靠性。
28.请参考图1，图1为本技术实施例提供的一种电源电路板组件100的示意框图。其中，该电源电路板组件100包括：pfc电路板110、dc/dc电路板120、第一buck电路板130以及第二buck电路板140。
29.其中，pfc电路板110(pfc，power factor correction，功率因数矫正)包括第一侧边1a以及第二侧边2a，pfc电路板110包括设置在电路板内的第一控制端111、设置在第一侧边1a的第一输入端112以及设置在第二侧边2a的第一输出端113。可以理解，在pfc电路板110上印刷有pfc电路，pfc电路包括上述的第一控制端111、第一输入端112以及第一输出端113，第一控制端111用于接收控制信号，第一输入端112用于接收交流电，pfc电路根据控制信号将交流电转换为直流电后，通过该第一输出端113输出直流电。
30.dc/dc电路板120(dc/dc，direct current，直流变换)包括第三侧边3a以及第四侧边4a，dc/dc电路板120包括设置在电路板内的第二控制端121、设置在第三侧边3a的第二输入端122，以及设置在第四侧边4a的第二输出端123以及第三输出端124。可以理解，在dc/dc电路板120上印刷有dc/dc电路，dc/dc电路包括上述的第二控制端121、第二输入端122、第二输出端123以及第三输出端124，第二控制端121用于接收控制信号，第二输入端122用于接收pfc电路板110传输的直流电，dc/dc电路根据控制信号将直流电的功率调节至目标功率后，通过第二输出端123以及第三输出端124输出功率调节后的直流电。
31.第一buck电路板130包括第五侧边5a以及第六侧边6a，第一buck电路板130包括设置在电路板内的第三控制端131、设置在第五侧边5a的第三输入端132，以及设置在第六侧
边6a的第四输出端133。可以理解，在第一buck电路板130上印刷有buck电路，buck电路包括上述的第三控制端131、第三输入端132以及第四输出端133，第三控制端131用于接收控制信号，第三输入端132用于接收dc/dc电路板120传输的直流电，buck电路根据控制信号将直流电的电压调节至目标电压后，通过第四输出端133输出电压调节后的直流电。
32.第二buck电路板140包括第七侧边7a以及第八侧边8a，第二buck电路板140包括设置在电路板内的第四控制端141、设置在第七侧边7a的第四输入端142，以及设置在第八侧边8a的第五输出端143。可以理解，在第二buck电路板140上同样印刷有buck电路，该buck电路上包括第四控制端141、第四输入端142以及第五输出端143，第四控制端141用于接收控制信号，第四输入端142用于接收dc/dc电路板120传输的直流电，buck电路根据控制信号将直流电的电压调节至目标电压后，通过第五输出端143输出电压调节后的直流电。
33.其中，如图1中所示，上述的第二侧边2a与第三侧边3a相对设置，第四侧边4a与第五侧边5a以及第七侧边7a相对设置，第一输出端113与第二输入端122连接，第二输出端123与第三输入端132连接，第三输出端124与第四输入端142连接。而第一控制端111、第二控制端121、第三控制端131以及第四控制端141用于通过信号线分别接收相应的控制信号。
34.可以理解，本技术实施例通过设置pfc电路板110、dc/dc电路板120、第一buck电路板130以及第二buck电路板140，电路板之间通过电线连接构成电源电路板组件100，由于每个电路板的控制端通过信号线接收相应的控制信号，即电路板中的铜箔功率走线可以与控制信号线分层次设置，从而避免电路板中功率走线产生的电磁对控制信号线的干扰。
35.并且，通过设置两个buck电路板，即设置两个buck电路，与dc/dc电路板120的dc/dc电路以及pfc电路板110的pfc电路可以构成多种级联方式，以及双通道输出，从而使电源电路板组件100可以输出更宽范围的电压、电流以及功率，以使电源电路板组件100可以灵活应对更多的电源应用场景。
36.本技术实施例中，如图1所示，第一侧边1a在第二侧边2a相邻侧，第三侧边3a在第四侧边4a相邻侧，第五侧边5a在第六侧边6a相反侧，第七侧边7a在第八侧边8a相反侧，第一侧边1a、第六侧边6a以及第八侧边8a设置在电源电路板组件100的同一侧。
37.可以理解，在一些实施例中，如图2所示，pfc电路板110还包括保险模块114、滤波模块115、电感116以及开关管模块117。
38.其中，保险模块114与第一输入端112连接，滤波模块115与保险模块114连接，电感116与滤波模块115连接，开关管模块117与电感116以及第一输出端113连接。保险模块114用于通过第一输入端112接收第一交流电，并用于在第一交流电的电流大于预设值时断开与第一输入端112的连接。滤波模块115用于滤除第一交流电中的杂波。电感116用于消除第一交流电的电磁干扰。开关管模块117的控制端为第一控制端111，开关管模块117用于基于第一控制端111接收的相应的控制信号将第一交流电转换为直流电，并输出直流电至第一输出端113。
39.在一些实施例中，pfc电路板110可用于通过第一输入端112接收三相交流电，因此在保险模块114中可以相应设置有三个熔断器，每个熔断器分别对应一个单相电路以接收单相交流电。并且pfc电路板110中可以设置有三个滤波模块115，每个滤波模块115对应一路单相交流电进行滤波处理，以及pfc电路板110中可以设置有三个电感116，每个电感116对应一路单相交流电进行电磁干扰的消除。
40.在一些实施例中，pfc电路板110还包括pfc控制模块，pfc控制模块用于通过信号线发送控制信号至第一控制端。例如，该pfc控制模块可以固定在pfc电路板110的上层，通过信号线与第一控制端111连接。
41.如图3所示，dc/dc电路板120还包括dc功率管模块125、谐振模块126以及整流模块127。
42.其中，dc功率管模块125与第二输入端122连接，谐振模块126与dc功率管模块125连接，整流模块127与谐振模块126、第二输出端123以及第三输出端124连接。dc功率管模块125的控制端为第二控制端121，dc功率管模块125用于接收直流电以及基于第二控制端121接收的控制信号将直流电转换为具有目标频率的第二交流电。谐振模块126用于基于目标频率，调节第二交流电至目标功率。整流模块127用于将第二交流电转换为具有目标功率的直流电，并输出至第二输出端123以及第三输出端124。
43.在一些实施例中，dc/dc电路板120还包括dc/dc控制模块，dc/dc控制模块用于通过信号线发送控制信号至第二控制端121。例如，该dc/dc控制模块可以固定在dc/dc电路板120的上层，通过信号线与第二控制端121连接。
44.在一些实施例中，dc功率管模块125与第二输入端122之间还可以设置有储能电容，在整流模块127与第二输出端123之间还可以设置有储能电容，以及在整流模块127与第三输出端124之间还可以设置储能电容。通过上述储能电容可以稳定dc/dc电路板120输入输出的电压。
45.如图4所示，第一buck电路板130包括第一电容模块134、第一buck功率管模块135以及第一电感模块136。
46.其中，第一电容模块134与第三输入端132连接，第一buck功率管模块135与第一电容模块134连接，第一电感模块136与第一buck功率管模块135以及第四输出端133连接。第一电容模块134用于接收直流电并滤除直流电中的杂波。第一buck功率管模块135的控制端为第三控制端131，第一buck功率管模块135用于接收直流电并基于第三控制端131接收的控制信号将直流电转换为脉冲电流。第一电感模块136用于将脉冲电流转换为具有第一目标电压的直流电，并输出至第四输出端133。
47.如图5所示，第二buck电路板140包括第二电容模块144、第二buck功率管模块145以及第二电感模块146。
48.其中，第二电容模块144与第四输入端142连接，第二buck功率管模块145与第二电容模块144连接，第二电感模块146与第二buck功率管模块145以及第五输出端143连接。第二电容模块144用于接收直流电并滤除直流电中的杂波。第二buck功率管模块145的控制端为第四控制端141，第二buck功率管模块145用于接收直流电并基于第四控制端141接收的控制信号将直流电转换为脉冲电流。第二电感模块146用于将脉冲电流转换为具有第二目标电压的直流电，并输出至第五输出端143。
49.在一些实施例中，上述电源电路板组件100还包括buck控制电路板，buck控制电路板用于通过信号线发送控制信号至第三控制端131以及第四控制端134。
50.在一些实施例中，电源电路板组件200的pcb整体布局如图6。具体地，该电源电路板组件200包括pfc电路板210、dc/dc电路板220、第一buck电路板230以及第二buck电路板240。
51.其中，pfc电路板210包括熔断器a、熔断器b、熔断器c、防雷电路2，以及依次通过pcb铜箔走线连接的输入滤波器3、滤波电容4、软启动电路5、输入电流采样电路6、电感7、开关管模块8、负母线电容9以及正母线电容10，负母线电容9以及正母线电容10还连接至pfc电路板210的第一输出端out1。熔断器a、熔断器b、熔断器c以及防雷电路2构成保护模块1(图中未示出)。熔断器a、熔断器b以及熔断器c分别通过第一输入端in1接收三相交流电中的其中一相位交流电后，传输至输入滤波器3。即熔断器a接收其中一相位交流电后经端口la传输至输入滤波器3，熔断器b接收其中一相位交流电后经端口lb传输至输入滤波器3，以及熔断器c接收其中一相位交流电后经端口lc传输至输入滤波器3。
52.pfc电路板210还包括系统辅源模块11(图中未示出)、pfc控制模块12以及第一控制端13。其中，系统辅源模块11可以通过螺柱固定于pfc电路板210上，系统辅源模块11用于为电源电路板组件200中的各个控制模块供电。pfc控制模块12通过信号线连接至第一控制端13。
53.dc/dc电路板220包括依次通过pcb铜箔走线连接的第二输入端in2、电容14、dc功率管模块15、谐振电感18、dc变压器19、整流模块20、电容21以及第二输出端out2和第三输出端out3。dc/dc电路板220还包括第二控制端16和dc控制模块17，第二控制端16通过信号线连接至dc控制模块17。
54.第一buck电路板230包括依次通过pcb铜箔走线连接的第三输入端in3、电容22、buck功率管模块23、电流采样模块25、电容吸收模块26、buck电感27、输出滤波电感28、输出滤波电容29以及第四输出端out4。第一buck电路板230还包括第三控制端24，第三控制端24通过信号线接收控制信号。
55.第二buck电路板240包括依次通过pcb铜箔走线连接的第三输入端in4、电容22、buck功率管模块23、电流采样模块25、电容吸收模块26、buck电感27、输出滤波电感28、输出滤波电容29以及第五输出端out5。第二buck电路板240还包括第四控制端30，第四控制端30通过信号线接收控制信号。
56.本技术实施例中，上述第一输出端out1与第二输入端in2连接，第二输出端out2与第三输入端in3连接，第三输出端out3与第四输入端in4连接。
57.本技术实施例还提供一种电源设备，该电源设备包括上述实施例中任一项的电源电路板组件。
58.上面结合附图对本技术实施例作了详细说明，但是本技术不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下做出各种变化。

技术特征：
1.一种电源电路板组件，其特征在于，包括pfc电路板、dc/dc电路板、第一buck电路板以及第二buck电路板；所述pfc电路板包括第一侧边、第二侧边、设置在电路板内的第一控制端、设置在所述第一侧边的第一输入端，以及设置在所述第二侧边的第一输出端；所述dc/dc电路板包括第三侧边、第四侧边、设置在电路板内的第二控制端、设置在所述第三侧边的第二输入端，以及设置在所述第四侧边的第二输出端以及第三输出端；所述第一buck电路板包括第五侧边、第六侧边、设置在电路板内的第三控制端、设置在所述第五侧边的第三输入端，以及设置在所述第六侧边的第四输出端；所述第二buck电路板包括第七侧边、第八侧边、设置在电路板内的第四控制端、设置在所述第七侧边的第四输入端，以及设置在所述第八侧边的第五输出端；所述第二侧边与所述第三侧边相对设置，所述第四侧边与所述第五侧边以及所述第七侧边相对设置，所述第一输出端与所述第二输入端连接，所述第二输出端与所述第三输入端连接，所述第三输出端与所述第四输入端连接；所述第一控制端、所述第二控制端、所述第三控制端以及所述第四控制端用于通过信号线分别接收相应的控制信号。2.如权利要求1所述的电源电路板组件，其特征在于，所述第一侧边在所述第二侧边相邻侧，所述第三侧边在所述第四侧边相邻侧，所述第五侧边在所述第六侧边相反侧，所述第七侧边在所述第八侧边相反侧，所述第一侧边、所述第六侧边以及所述第八侧边设置在所述电源电路板组件的同一侧。3.如权利要求1所述的电源电路板组件，其特征在于，所述pfc电路板包括保险模块、滤波模块、电感以及开关管模块，所述保险模块与所述第一输入端连接，所述滤波模块与所述保险模块连接，所述电感与所述滤波模块连接，所述开关管模块与所述电感以及所述第一输出端连接；所述保险模块用于通过所述第一输入端接收第一交流电，并用于在所述第一交流电的电流大于预设值时断开与所述第一输入端的连接；所述滤波模块用于滤除所述第一交流电中的杂波；所述电感用于消除所述第一交流电的电磁干扰；所述开关管模块的控制端为所述第一控制端，所述开关管模块用于基于所述第一控制端接收的相应的控制信号将所述第一交流电转换为直流电，并输出所述直流电至第一输出端。4.如权利要求3所述的电源电路板组件，其特征在于，所述pfc电路板还包括pfc控制模块，所述pfc控制模块用于通过信号线发送控制信号至所述第一控制端。5.如权利要求1所述的电源电路板组件，其特征在于，所述dc/dc电路板包括dc功率管模块、谐振模块以及整流模块，所述dc功率管模块与所述第二输入端连接，所述谐振模块与所述dc功率管模块连接，所述整流模块与所述谐振模块、所述第二输出端以及所述第三输出端连接；所述dc功率管模块的控制端为所述第二控制端，所述dc功率管模块用于接收直流电以及基于所述第二控制端接收的控制信号将所述直流电转换为具有目标频率的第二交流电；所述谐振模块用于基于所述目标频率，调节所述第二交流电至目标功率；
所述整流模块用于将所述第二交流电转换为具有所述目标功率的直流电，并输出至所述第二输出端以及所述第三输出端。6.如权利要求5所述的电源电路板组件，其特征在于，所述dc/dc电路板还包括dc/dc控制模块，所述dc/dc控制模块用于通过信号线发送控制信号至所述第二控制端。7.如权利要求1所述的电源电路板组件，其特征在于，所述第一buck电路板包括第一电容模块、第一buck功率管模块以及第一电感模块，所述第一电容模块与所述第三输入端连接，所述第一buck功率管模块与所述第一电容模块连接，所述第一电感模块与所述第一buck功率管模块以及所述第四输出端连接；所述第一电容模块用于接收直流电并滤除所述直流电中的杂波；所述第一buck功率管模块的控制端为所述第三控制端，所述第一buck功率管模块用于接收所述直流电并基于所述第三控制端接收的控制信号将所述直流电转换为脉冲电流；所述第一电感模块用于将所述脉冲电流转换为具有第一目标电压的直流电，并输出至所述第四输出端。8.如权利要求1所述的电源电路板组件，其特征在于，所述第二buck电路板包括第二电容模块、第二buck功率管模块以及第二电感模块，所述第二电容模块与所述第四输入端连接，所述第二buck功率管模块与所述第二电容模块连接，所述第二电感模块与所述第二buck功率管模块以及所述第五输出端连接；所述第二电容模块用于接收直流电并滤除所述直流电中的杂波；所述第二buck功率管模块的控制端为所述第四控制端，所述第二buck功率管模块用于接收所述直流电并基于所述第四控制端接收的控制信号将所述直流电转换为脉冲电流；所述第二电感模块用于将所述脉冲电流转换为具有第二目标电压的直流电，并输出至所述第五输出端。9.如权利要求1所述的电源电路板组件，其特征在于，还包括buck控制电路板，所述buck控制电路板用于通过信号线发送控制信号至所述第三控制端以及所述第四控制端。10.一种电源设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的电源电路板组件。

技术总结
本申请提供一种电源电路板组件和电源设备，该电源电路板组件包括PFC电路板、DC/DC电路板、第一BUCK电路板以及第二BUCK电路板；PFC电路板包括第一控制端、设置在第一侧边的第一输入端以及设置在第二侧边的第一输出端；DC/DC电路板包括第二控制端、设置在第三侧边的第二输入端，以及设置在第四侧边的第二输出端以及第三输出端；第一BUCK电路板包括第三控制端、设置在第五侧边的第三输入端，以及设置在第六侧边的第四输出端；第二BUCK电路板包括第四控制端、设置在第七侧边的第四输入端，以及设置在第八侧边的第五输出端。本申请可避免电路板中功率走线产生的电磁对控制信号线的干扰。扰。扰。


技术研发人员：王图政
受保护的技术使用者：深圳市格林瓦特科技有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/10/20