本發(fā)明涉及電源模塊，尤其是無人機上使用的電源模塊。

背景技術(shù)：

目前輸出功率為150W左右的直流電源一般采用反激式開關(guān)電源或者模組來設(shè)計。由于開關(guān)電源一般都會使用變壓器、電解電容、電感等元器件，導(dǎo)致產(chǎn)品體積過大，電磁兼容性差。而使用成品電源模組設(shè)計的直流電源都含有體積大的散熱器，體積重量不易受控。

如專利號為201521111633.6，名稱為一種電池散熱結(jié)構(gòu)及含其的無人機的專利公開了一種電池散熱結(jié)構(gòu)，其包括風(fēng)扇、散熱片；風(fēng)扇設(shè)置在散熱片的上方；散熱片包括容納盒、多個翅片，多個翅片為設(shè)置在容納盒的上端面上、并向上延伸的片狀結(jié)構(gòu)；容納盒內(nèi)設(shè)有多個用于容納電池的容納空間。其有益效果是由風(fēng)扇、鋁材散熱片、電池組成的電池散熱結(jié)構(gòu)能夠有效的解決散熱問題，從而延長電池的使用壽命并確保其安全性。但是正是由于其組成模塊多，因此，整個電源模組的體積和重量均較大。

無人機對自身體積和重量要求極為苛刻，一般的直流電源模組并不適用于無人機。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供了一種可以使整個電源模塊的體積小、重量輕的散熱底板。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的：一種散熱底板，分為三層：頂層采用樹脂材料、中間層采用導(dǎo)熱絕緣材料、底層為鋁基板。頂層用來放置所有的元器件，對元器件進(jìn)行散熱。

作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，所述頂層的樹脂材料采用FR-4板材作為電路基板，F(xiàn)R-4是PCB使用的基板，是板料的一種類別。板料按增強材料不同，主要分類為以下四種：1)FR-4：玻璃布基板；2)FR-1、FR-2等：紙基板；3)CEM系列：復(fù)合基板；4)特殊材料基板(陶瓷、金屬基等)FR-4由專用電子布浸以環(huán)氧酚醛樹脂等材料經(jīng)高溫高壓熱壓而成的板狀層壓制品。頂層可以采用現(xiàn)有任一種FR-4板材作為電路基板，不影響本發(fā)明技術(shù)方案的使用效果。

作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，所述頂層厚度為0.2mm～0.4mm，優(yōu)化的，頂層厚度為0.3mm。

作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，所述中間層采用導(dǎo)熱絕緣膠。

優(yōu)化的，所述中間層厚度為0.07mm～0.09mm，最佳厚度為0.08mm。

作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，所述底層為厚度為1mm～3mm的純鋁基板。

作為更優(yōu)化的技術(shù)方案，為了進(jìn)一步增強對頂層元器件的散熱效果，進(jìn)行PCB設(shè)計時對頂層的頂面進(jìn)行大面積鋪銅。

進(jìn)一步的，在所述大面積銅中放置若干過孔。

所述過孔位于元器件底部以及周圍。

本發(fā)明還提供了一種具有上述體積小、重量輕的散熱底板的電源模塊。所述電源模塊包括電源開關(guān)模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、特殊散熱底板三部分，電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入連接至電源開關(guān)模塊，將輸入電壓進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換并輸出，電壓轉(zhuǎn)換模塊中的電壓轉(zhuǎn)換芯片的散熱面與特殊散熱底板的頂面連接。進(jìn)行PCB設(shè)計時，將所有器件均放置在頂層，保證底層沒有器件。

作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，電源開關(guān)模塊采用若干通道撥碼開關(guān)實現(xiàn)，每個通道分別連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊。電源模塊工作過程中，根據(jù)負(fù)載不同，可通過撥碼開關(guān)靈活打開或者關(guān)閉某路電源輸出。當(dāng)撥碼開關(guān)撥到ON位置，表示該通道電源被打開，當(dāng)撥碼開關(guān)撥到OFF位置，表示該通道電源已關(guān)閉無輸出。

特殊散熱底板與電壓轉(zhuǎn)換模塊中電壓轉(zhuǎn)換芯片的散熱面連接，電壓轉(zhuǎn)換芯片工作過程中產(chǎn)生的熱量既能夠通過頂層的銅皮向上自然散熱，又能夠通過過孔將熱量快速傳導(dǎo)至中間層，中間層再通過高導(dǎo)熱絕緣膠將熱量傳導(dǎo)至鋁基板進(jìn)行散熱。從而不需要借助散熱器和風(fēng)扇達(dá)到自然散熱，極大降低了整個電源模塊的體積和重量，為無人機的更輕更小提供了可能。

作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，電壓轉(zhuǎn)換模塊采用四顆ISL8216芯片進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換，將輸入電壓分別轉(zhuǎn)化為兩路6V和兩路12V電壓輸出，每路可單獨輸出4A電流。

本發(fā)明還提供了一種具有上述電源模塊的無人機。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：

1、由于采用了特殊結(jié)構(gòu)的電路板進(jìn)行散熱設(shè)計，不再需要散熱器或者風(fēng)扇進(jìn)行輔助散熱，導(dǎo)致電源模塊的體積很小，可以達(dá)到長85mm寬長50mm，重量輕，不足100g。

2、電源模塊采用獨立通道設(shè)計，某個通道出現(xiàn)故障不影響其他通道正常運行，靈活性高。

3、由于散熱效果好，電源滿載輸入功率可達(dá)160W，輸出144W，效率90％，電源轉(zhuǎn)化效率高

4、該散熱底板適用范圍廣，除了可用于無人機的電源的散熱，還可以用于其他對于電源模塊的體積和重量要求較高的元器件的散熱。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的散熱底板的組成原理圖；

圖2是本發(fā)明實施例電源模塊的組成原理圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例一

請參閱圖1，一種散熱底板，分為三層：頂層采用樹脂材料、中間層采用導(dǎo)熱絕緣材料、底層為鋁基板。頂層用來放置所有的元器件，對元器件進(jìn)行散熱。

作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，所述頂層的樹脂材料采用FR-4板材作為電路基板，F(xiàn)R-4是PCB使用的基板，是板料的一種類別。板料按增強材料不同，主要分類為以下四種：1)FR-4：玻璃布基板；2)FR-1、FR-2等：紙基板；3)CEM系列：復(fù)合基板；4)特殊材料基板(陶瓷、金屬基等)FR-4由專用電子布浸以環(huán)氧酚醛樹脂等材料經(jīng)高溫高壓熱壓而成的板狀層壓制品。頂層可以采用現(xiàn)有任一種FR-4板材作為電路基板，不影響本發(fā)明技術(shù)方案的使用效果。

作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，所述頂層厚度為0.2mm～0.4mm，優(yōu)化的，頂層厚度為0.3mm。

作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，所述中間層采用導(dǎo)熱絕緣膠。

優(yōu)化的，所述中間層厚度為0.07mm～0.09mm，最佳厚度為0.08mm。

作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，所述底層為厚度為1mm～3mm的純鋁基板。

作為更優(yōu)化的技術(shù)方案，為了進(jìn)一步增強對頂層元器件的散熱效果，進(jìn)行PCB設(shè)計時對頂層的頂面進(jìn)行大面積鋪銅。

進(jìn)一步的，在所述大面積銅中放置若干過孔。

所述過孔位于元器件底部以及周圍。

實施例二

本發(fā)明還提供了一種具有實施例一中所述的體積小、重量輕的散熱底板的電源模塊。請參閱圖2，所述電源模塊包括電源開關(guān)模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊、實施例一中的散熱底板三部分，電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入連接至電源開關(guān)模塊，將輸入電壓進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換并輸出，電壓轉(zhuǎn)換模塊中的電壓轉(zhuǎn)換芯片的散熱面與散熱底板的頂面連接。進(jìn)行PCB設(shè)計時，將所有器件均放置在頂層，保證底層沒有器件。

作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，電源開關(guān)模塊采用四通道撥碼開關(guān)實現(xiàn)，四個通道分別連接至電壓轉(zhuǎn)換模塊。電源模塊工作過程中，根據(jù)負(fù)載不同，可通過撥碼開關(guān)靈活打開或者關(guān)閉某路電源輸出。當(dāng)撥碼開關(guān)撥到ON位置，表示該通道電源被打開，當(dāng)撥碼開關(guān)撥到OFF位置，表示該通道電源已關(guān)閉無輸出。

特殊散熱底板與電壓轉(zhuǎn)換模塊中電壓轉(zhuǎn)換芯片的散熱面連接，電壓轉(zhuǎn)換芯片工作過程中產(chǎn)生的熱量既能夠通過頂層的銅皮向上自然散熱，又能夠通過過孔將熱量快速傳導(dǎo)至中間層，中間層再通過高導(dǎo)熱絕緣膠將熱量傳導(dǎo)至鋁基板進(jìn)行散熱。從而不需要借助散熱器和風(fēng)扇達(dá)到自然散熱，極大降低了整個電源模塊的體積和重量，為無人機的更輕更小提供了可能。

作為進(jìn)一步優(yōu)化的技術(shù)方案，電壓轉(zhuǎn)換模塊采用四顆ISL8216芯片進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換，將輸入電壓分別轉(zhuǎn)化為兩路6V和兩路12V電壓輸出，每路可單獨輸出4A電流。

實施例三

本發(fā)明還提供了一種具有上述實施例二所述結(jié)構(gòu)的電源模塊的無人機。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。