本實用新型涉及分離式直插功率元器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種減少分離式直插功率開關(guān)元器件的寄生導通和電磁干擾的雙層PCB結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著汽車工業(yè)發(fā)展，汽車電氣化越來越普及，汽車中已經(jīng)廣泛使用電子設備。尤其是隨著電動汽車的逐步發(fā)展，電子設備更是取代傳統(tǒng)的機械動力系統(tǒng)，成為汽車的核心零部件。電動汽車中需要使用到大功率、大電流或高電壓需求的分離式直插功率開關(guān)元器件。

參見圖1和圖2，圖中給出的是分離式直插功率開關(guān)元器件，其具有三個直插引腳，分別為基極引腳G、集電極引腳C以及發(fā)射極引腳E，其引腳越長導致寄生電感參數(shù)越大。分離式直插功率開關(guān)元器件需要連接功率電路和驅(qū)動控制電路，目前最通用的設計方法是通過復合銅牌連接功率電路，通過PCB連接驅(qū)動控制電路。但這種方案為了適應汽車對于體積、溫度、震動和生產(chǎn)特性等的要求，往往結(jié)構(gòu)設計復雜，成本高，且可靠性依賴于復合銅牌的質(zhì)量。

隨著厚銅PCB技術(shù)日漸成熟，使用厚銅PCB技術(shù)同時連接功率電路和驅(qū)動控制電路變成了可能，這種方案不僅結(jié)構(gòu)簡單、成本低，而且可靠性和可生產(chǎn)性均有很大的提升。參見圖3，圖中給出的是現(xiàn)有的用于分離式直插功率開關(guān)元器件的單層PCB結(jié)構(gòu)，包括PCB電路板10、分離式直插功率開關(guān)元器件20、驅(qū)動控制元器件30a、30b以及功率電路40，分離式直插功率開關(guān)元器件20的三個直插引腳21、22、23插裝在PCB電路板10上，驅(qū)動控制元器件30a、30b分別設置在PCB電路板10上，且位于分離式直插功率開關(guān)元器件20的三個引腳21、22、23的周圍，功率電路40嵌設在PCB電路板10內(nèi)。

分離式直插功率開關(guān)元器件20在開關(guān)過程中，大功率電流路徑如圖2中的路徑L1走向所示，其中與驅(qū)動控制元器件30a、30b平行的大功率電流路徑為圖2中的路徑L1上的加粗線段所示。驅(qū)動控制電路與功率電路的連接點A、B分別位于路徑L1上的加粗線段的兩端。

參見圖4，連接點A、B之間的U_g為驅(qū)動控制電路30的輸出電壓值，L_s為寄生電感。當分離式直插功率開關(guān)元器件20在開關(guān)過程中，即如箭頭C所示電流與電壓產(chǎn)生快速變化時，在寄生電感L_s上會產(chǎn)生感應電動勢U_s，且其被包含在連接點A、B內(nèi)，其必然會干擾分離式直插功率開關(guān)元器件20的驅(qū)動和控制，這樣會導致分離式直插功率開關(guān)元器件20誤動作，即產(chǎn)生由寄生參數(shù)引起的“寄生導通”現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有的用于分離式直插功率開關(guān)元器件的單層PCB結(jié)構(gòu)存在寄生導通問題而提供一種減少分離式直插功率開關(guān)元器件的寄生導通和電磁干擾的雙層PCB結(jié)構(gòu)。

本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種用于分離式直插功率開關(guān)元器件的雙層PCB結(jié)構(gòu)，包括一PCB電路板、一分離式直插功率開關(guān)元器件、至少一驅(qū)動控制元器件以及一功率電路，其特征在于，所述PCB電路板由呈上下相對設置的第一PCB電路板和第二PCB電路板構(gòu)成，所述分離式直插功率開關(guān)元器件的三個直插引腳插裝在所述第一PCB電路板和第二PCB電路板上，每一驅(qū)動控制電路設置在所述第一PCB電路板上，所述功率電路嵌設在所述第二PCB電路板內(nèi)。

由于采用了如上的技術(shù)方案，本實用新型的有益效果在于：本實用新型采用雙層PCB結(jié)構(gòu)，一層PCB為驅(qū)動控制電路，負責布置驅(qū)動控制元器件，一層PCB為功率電路，導通大功率電流。這樣使得驅(qū)動控制電路與功率電路的連接點A、B之間的大功率電流路徑被大大降低，從而使得寄生導通現(xiàn)象被抑制。同時，由于驅(qū)動控制電路與功率電路的連接點A、B之間不存在平行于驅(qū)動控制電路的電流路徑，從而通過電磁輻射對驅(qū)動控制電路的電壓干擾得到有效抑制。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有的分離式直插功率開關(guān)元器件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是現(xiàn)有的分離式直插功率開關(guān)元器件的電路原理圖。

圖3是現(xiàn)有的用于分離式直插功率開關(guān)元器件的單層PCB結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是現(xiàn)有的用于分離式直插功率開關(guān)元器件的單層PCB結(jié)構(gòu)產(chǎn)生“寄生導通”的電路原理圖。

圖5是本實用新型的用于分離式直插功率開關(guān)元器件的雙層PCB結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。

參見圖5，圖中給出的是一種用于分離式直插功率開關(guān)元器件的雙層PCB結(jié)構(gòu)，包括一PCB電路板100、一分離式直插功率開關(guān)元器件200、一驅(qū)動控制元器件300以及一功率電路400。

PCB電路板100由呈上下相對設置的第一PCB電路板100a和第二PCB電路板100b構(gòu)成，分離式直插功率開關(guān)元器件200的三個直插引腳210、220、230插裝在第一PCB電路板100a和第二PCB電路板100b上，驅(qū)動控制元器件300設置在第一PCB電路板100a上，功率電路400嵌設在第二PCB電路板100b內(nèi)。

本實用新型采用雙層PCB結(jié)構(gòu)，第一PCB電路板100a為驅(qū)動控制電路，負責布置驅(qū)動控制元器件，第二PCB電路板100b為功率電路，導通大功率電流。大功率電流路徑如圖5中的路徑L2走向所示，驅(qū)動控制電路與功率電路的連接點A、B分別位于路徑L2與分離式直插功率開關(guān)元器件200的直插引腳220、230的交點處，這樣使得驅(qū)動控制電路與功率電路的連接點A、B之間的大功率電流路徑被大大降低，從而使得寄生導通現(xiàn)象被抑制。同時，由于驅(qū)動控制電路與功率電路的連接點A、B之間不存在平行于驅(qū)動控制電路的電流路徑，從而通過電磁輻射對驅(qū)動控制電路的電壓干擾得到有效抑制。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。