[发明专利]能够使电磁噪声最小化的紧凑结构的电源设备

说明书

本发明提供了一种电源设备，该电源设备包括：变压器、初级半导体单元、次级半导体单元和次级电子器件。在初级半导体单元和次级半导体单元中的每一个中安装有多个半导体器件。变压器、初级半导体单元、次级半导体单元和次级电子器件通过连接导体电结合。变压器被放置在初级半导体单元上以构成第一堆叠体。类似地，次级电子器件被放置在次级半导体单元上。这使得电源设备能够减小其总尺寸，并且使电磁噪声的不利影响最小化以确保电源操作的高效率。

技术领域

本公开内容总体上涉及结构紧凑且能够使电磁噪声的不利影响最小化的电源设备。

背景技术

混合动力交通工具或电动交通工具通常采用诸如直流-直流转换器或配备有直流-直流转换器的电源充电器的电源设备。日本专利首次公开第2000-14149号公开了如下这种类型的电源设备：在该电源设备中配备有电子部件(诸如其中装配有开关的半导体器件)、扼流器和变压器。电子部件被装配在设置于基板上的布线板的安装表面上。

然而，以上电源设备面临以下缺点。

如上所述，大量的电子部件被布置在布线板上，从而需要保证在基板上有足够大的面积以安装电子部件。这导致电源设备的总体尺寸增加。

电子部件被放置在同一水平上或被水平地放置，从而需要保证电子部件中的相邻电子部件之间的间隙，这导致用于将电子部件连接在一起的导线的总长度增加。该增加将导致导线的电阻增加，从而造成电能的损耗。这降低了电源设备的操作效率。导线总长度的增加还将导致导线的回路面积增加，从而增加了电磁噪声的可能性。

从其上安装有电子部件的布线板朝向基板发出的电磁噪声中的一部分被基板阻隔，而远离布线板辐射的另一部分电磁噪声可能会影响周围器件的操作。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种具有改进结构的电源设备，该电源设备能够减小尺寸并且被设计成降低电磁噪声以提高其操作效率。

根据本公开内容的一个方面，提供了一种电源设备，该电源设备包括：(a)变压器，其配备有初级线圈和次级线圈；(b)初级半导体单元，在所述初级半导体单元中安装有半导体器件，所述初级半导体单元结合至所述变压器的初级线圈；(c)次级半导体单元，在所述次级半导体单元中安装有半导体器件，所述次级半导体单元结合至所述变压器的次级线圈；(d)次级电子器件，所述次级电子器件连同次级半导体单元组成次级电路；(e)多个连接导体，所述多个连接导体在所述变压器、所述初级半导体单元、所述次级半导体单元和所述次级电子器件之间进行电连接；(f)第一堆叠体，所述第一堆叠体由所述变压器和所述次级电子器件中的一个与所述初级半导体单元组成；以及(g)第二堆叠体，所述第二堆叠体由所述变压器和所述次级电子器件中的另一个与所述次级半导体单元组成。

具体地，将变压器和次级电子器件中的一个放置在初级半导体单元上以构成第一堆叠体。类似地，将变压器和次级电子器件中的另一个放置在次级半导体单元上以构成第二堆叠体。这使得电源设备能够减小其总体尺寸，并且这使电磁噪声的不利影响最小化以确保电源操作的高效率。

换言之，第一堆叠体和第二堆叠体中的每一个由被放置成彼此重叠的两个部件组成，从而减小如沿这两个部件在彼此上进行放置的方向看到的、电源设备的该部件投影的面积，这使得电源设备能够减小其尺寸。

初级半导体单元或次级半导体单元堆叠在变压器或次级电子器件上，使得变压器或次级电子器件充当电磁屏蔽以阻隔电磁噪声，诸如从初级半导体单元或次级半导体单元发出的电磁噪声。

如上所述，第一堆叠体和第二堆叠体中的每一个的部件被放置在彼此上，从而导致部件之间最小化的距离。这使得连接导体的总长度减小，由此降低了其电能损耗并且还减小了连接导体在电源设备中占据的空间体积。连接导体的总长度的减小将导致连接导体的回路面积的减小，这减小了由连接导体引起的电磁噪声。

附图说明