ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ПЛАНАРНЫЙ

Полезная модель относится к радиоэлектронной аппаратуре, в частности к конструкции планарных преобразователей напряжения.
Известно устройство электронного блока управления (Патент РФ на полезную модель №24902, МПК Н05К 7/00, 2002 г.), содержащее основание с опорной поверхностью, плату с электронными компонентами, теплопроводящий изолирующий элемент, установленный между опорной поверхностью основания и платой и прикрепленный вместе с платой к опорной поверхности основания посредством крепежных элементов, крышку, соединенную с основанием. В крышке выполнено окно для установки корпуса электрического разъема с контактами.
Данное устройство имеет следующие недостатки:
1. Сложность адаптирования данной конструкции в другие изделия.
2. Возможность локального перегрева отдельных электронных компонентов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к заявляемому техническому решению является электронный модуль («Ferroxcube international Holding B.V. 2002» проспект фирмы «FERROXCUBE»; internet: www.ferroxcube.com, Фиг.7), содержащий печатную плату с размещенными на ней: электронными компонентами, планарным индуктивным компонентом, ферритовыми прямоугольными в плане сердечниками, имеющими выступы на одной из поверхностей, при этом один из выступов - центральный имеет цилиндрическую форму. Выступы ферритовых сердечников размещены в отверстиях соответствующей формы печатной платы и обращены друг к другу, а печатные проводники планарного печатного компонента расположены между отверстиями.
Данное устройство имеет следующие недостатки:
1. Отсутствие надежного механического крепления ферритовых сердечников и регулировки зазора между сердечниками и печатной платой;
2. Возможность локального перегрева печатной платы в зоне размещения ферритовых сердечников;
3. Низкая эффективность теплоотвода от ферритовых сердечников.
Технический результат заявляемой полезной модели направлен на повышение надежности механического крепления ферритовых сердечников к печатной плате, на достижение возможности регулировки зазора между ферритовыми сердечниками и печатной платой, на повышение эффективности теплообмена ферритовых сердечников и исключение возможности локального перегрева печатной платы в зоне размещения сердечников.
Технический результат заявляемого технического решения достигается тем, что преобразователь напряжения, выполненный на печатной плате, содержит два ферритовых сердечника и планарный индуктивный компонент, а также дополнительно регулировочные прокладки из теплоизолирующего материала, фиксирующие элементы, выполняющие функции радиаторов, и крепежные элементы.
Отличительными признаками заявляемого технического решения от прототипа является то, что оно содержит:
- фиксирующие элементы, контактирующие с поверхностями ферритовых сердечников и выполняющие также функцию радиаторов;
- регулировочные прокладки, размещенные между внутренней поверхностью ферритовых сердечников и поверхностью печатной платы,
при этом фиксирующие элементы, ферритовые сердечники и регулировочные прокладки фиксируются к печатной плате посредством крепежных элементов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
Фиг.1 - общий вид планарного преобразователя напряжения на плате;
Фиг.2 - сечение А-А Фиг.1 при наличии выступов у обоих ферритовых сердечников;
Фиг.3 - сечение А-А фиг.1 при наличии выступов у одного ферритового сердечника;
Фиг.4 - общий вид фиксирующего элемента;
Фиг.5 - ферритовый сердечник с цилиндрическим центральным выступом;
Фиг.6 - ферритовый сердечник с прямоугольным центральным выступом;
Фиг.7 - прототип.
Планарный преобразователь напряжения 1 (Фиг.1) выполнен на печатной плате 2 (Фиг.1, 2, 3) и содержит планарный индуктивный компонент 3 (Фиг.2, 3), выполненный в печатной плате 2 (однослойной или многослойной), два ферритовых сердечника 4 (Фиг.2) или 4 и 5 (Фиг.3), регулировочные прокладки 6 (Фиг.2, 3), фиксирующие 7 (Фиг.2, 3, 4) и крепежные элементы 8 (Фиг.2, 3).
Ферритовые сердечники 4 и 5 имеют прямоугольную форму в плане, при этом, по крайней мере, один из них имеет на внутренней поверхности центральный и боковые выступы, конфигурация которых может быть различной, например, цилиндрический центральный выступ и криволинейные-боковые (Фиг.5), либо прямоугольные выступы (Фиг.6). Ферритовые сердечники 4 и 5 установлены на поверхностях печатной платы 2, при этом их выступы взаимодействуют с отверстиями в печатной плате 2, имеющими ту же геометрию, причем если выступы имеются на обоих сердечниках, то они обращены выступами друг к другу.
Планарный индуктивный компонент 3, состоящий из двух или более обмоток, размещен в слое или слоях печатной платы 2 концентрично отверстию под центральный выступ одного или обоих ферритовых сердечников.
Регулировочные прокладки 6 выполнены из пленочного теплоизолирующего материала и расположены между внутренней поверхностью ферритовых сердечников 4, 5 и поверхностями печатной платы 2 в соответствии с конфигурацией выступов на внутренней поверхности ферритовых сердечников. Наличие регулировочных прокладок 6 обеспечивает возможность устранения зазора между внутренней поверхностью ферритового сердечника и печатной платой 2, а выполнение их из пленочного теплоизолирующего материала и наличие фиксирующих элементов 7 из теплопроводящего материала исключают локальный нагрев печатной платы 2 в зоне размещения теплонагруженных ферритовых сердечников.
Фиксирующие элементы 7 с симметричными отверстиями 9 (Фиг.4) взаимодействуют с внешними поверхностями ферритовых сердечников, выполняя функцию радиаторов.
Фиксирующие элементы 7, ферритовые сердечники 4, 5 и регулировочные прокладки 6 зафиксированы на печатной плате 2 посредством крепежных элементов 8 в виде винтов, проходящих через отверстия 9 фиксирующих элементов 7 и через соосные им отверстия печатной платы 2. Крепежные элементы 8 фиксируются гайками 10 (Фиг.2, 3)
Для обеспечения надежной работы сборка осуществляется следующим образом.
На печатной плате 2, содержащей планарный индуктивный компонент 3, устанавливают ферритовые сердечники 4 и 5 с предварительно размещенными на них регулировочными прокладками 6, выполненными из теплоизолирующего материала, например, из бумаги конденсаторной общетехнического назначения (КОН-1). Ферритовые сердечники 4 и 5 размещаются таким образом, что выступы, имеющиеся на них, взаимодействуют с соответствующими отверстиями печатной платы 2, причем обмотки планарного индуктивного компонента 3 размещены концентрично отверстию, сопряженному с центральным выступом одного или обоих ферритовых сердечников. На ферритовые сердечники 4 и 5 устанавливают фиксирующие элементы 7 из теплопроводящего материала. Затем в отверстиях 9 фиксирующих элементов 7 и в соосных им отверстиях, выполненных в печатной плате 2, размещают крепежные элементы 8 с фиксацией их гайками 10.