专利名称：可提升散热效率的被动散热式电源供应装置及其制造方法
技术领域：
本发明关于一种电源供应装置及其制造方法，尤其关于一种被动散热式 电源供应装置及其制造方法，可提升被动散热式电源供应装置的散热效率。
背景技术：
各种信息、通讯以及娱乐用的电子产品，例如笔记本电脑、个人数字助 理、移动电话以及电玩主机等，已成为人们日常生活中不可或缺的电子产品。 然而，这些电子产品皆须利用电源供应装置以将外部电源，例如交流电源， 转换成电子产品所需规格的直流电压后直接提供给电子产品或对其内部的 充电电池进行充电，从而使电子产品能正常运作。
以电源转接器(Power Adapter)为例，电源转接器通常连接于电子产品以 及外部电源之间，以用于接收外部电源所提供的交流电，然后经电源转接器 内部印刷电路板的电源转换电路滤波、整流与转换后，提供特定规格的直流 电压给电子产品使用或对其内部的充电电池充电，从而使电子产品可以正常 运作。请参阅图1，其为传统电源转接器的结构示意图。如图1所示，传统 的电源转接器10主要包括绝缘壳体ll、印刷电路板12、电源输入装置13 以及电源输出装置14。其中，绝缘壳体11可由上壳体111与下壳体112所 构成，该上壳体111与下壳体112组合后可形成实质上密闭的容置空间113 以容置印刷电路板12。绝缘壳体ll可为实质上矩形立方体的绝缘壳体，且 包括第一表面lla、第二表面llb、第三表面llc、第四表面lld、第五表面 lie以及第六表面llf。此外，印刷电路板12上具有多个电子元件以构成电 源转换电路，然而为便于说明，图1中仅以电子元件15,16例示。另外，电 源输入装置13以及电源输出装置14设置于绝缘壳体11的不同侧面，且与 印刷电路板12连接(图未示)，以分别作为电源转接器10与外部电源以及电 子产品连接的接口。由于电源转接器IO在接收外部电源后，需经容置空间 113内的印刷电路板12的电源转换电路转换为电子产品所需的直流电压，因
此在转换的过程中，印刷电路板12上的电子元件15,16会消耗部分能量而产
生热量，造成电子元件15，16在表面A，B的温度以及绝缘壳体11表面的温度 升高，若无法适当地将内部热量转移至外部环境，则势必造成内部电子元件 15,16的损毁以及降低电源转接器10的电源转换效率，因此电源转接器10 的散热设计成为影响电源转接器10电源转换效率的一个重要因素。
传统电源转接器的散热方式可以粗略地分为主动散热式(active heat-dissipation)以及被动散热式(passive heat-dissipation)，所谓的主动散热式 利用外部驱动装置(例如风扇)或媒介(例如冷煤或水)通过外力将电源转接器 内部热量转移至外界环境；而所谓的被动散热式则是利用自然的热传机制， 例如传导与辐射方式，达成转移电源转接器内部热量至外界环境的目的。然 而，随着技术的进步与市场需求，电源转接器逐渐朝高功率与小型化的趋势 发展，由于主动散热式将使电源转接器的小型化受限，因此被动散热式已逐 渐受到重视与应用。但随着被动散热式电源转接器的功率提升，其内部印刷 电路板上的电子元件在运作时所产生的热量亦会相对地增加，因此这些热量 势必会累积于绝缘壳体内，若无法快速地将热量转移至外部环境，则将无法 使散热效率提升，进而影响到电源转接器的电源转换效率。再者，如图l所 示，传统的电源转接器IO具有一个长边以及一个宽边，其中长边的长度L1 与宽边的长度Wl的比值通常在2.0左右，使电源转接器10的表面积大小受 限，由于电源转接器10的整体表面积大小会影响到热传导及/或辐射的散热 量以及散热效率，虽传统方式亦有在绝缘壳体11表面增设散热翼片(fm)来增 加表面积(图未示)，但此将不利于电源转接器10的制造且对散热效率的提升 亦有限。
因此如何使被动散热式电源转接器的散热效率提升，并达到提升电源转 换效率的目的，实为相关领域技术人员目前所急需解决的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种被动散热式电源供应装置及其制造方 法，该被动散热式电源供应装置利用绝缘壳体的最长边与次长边的比值调整 与设定，使具有设定容积的被动散热式电源供应装置可以具有相对较大的整 体表面积，从而使被动散热式电源供应装置的散热效率以及电源转换效率提升。
为达上述目的，本发明的一个较广义实施例为提供一种被动散热式电源 供应装置，其至少包括绝缘壳体，具有实质上密闭的容置空间且该绝缘壳 体具有至少三边，其中最长边的边长与次长边的边长比值为实质上大于2.5; 印刷电路板，设置于该绝缘壳体的该容置空间；以及至少一个电子元件，设 置于该印刷电路板上。
如上所述的被动散热式电源供应装置，其中该最长边的边长与次长边的
边长比值实质上介于2.5~20之间。
如上所述的被动散热式电源供应装置，其中该电源供应装置为电源转接器。
如上所述的被动散热式电源供应装置，还包括电源输入装置以及电源输 出装置，分别与该印刷电路板连接且设置于该绝缘壳体的两相对侧面。
如上所述的被动散热式电源供应装置，其中该绝缘壳体实质上为矩形立 方体。
如上所述的被动散热式电源供应装置，其中该绝缘壳体实质上为棒型立 方体。
为达上述目的，本发明的另一较广义实施例为提供一种制造被动散热式
电源供应装置的方法，至少包括以下步骤提供绝缘壳体，该绝缘壳体具有 实质上密闭的容置空间且该绝缘壳体具有至少三边，其中最长边的边长与次 长边的边长比值为实质上大于2.5;提供印刷电路板，该印刷电路板上设置 至少一个电子元件；以及设置该印刷电路板于该绝缘壳体的该容置空间，从
而完成该被动散热式电源供应装置的制造。
如上所述的方法，其中该最长边的边长与次长边的边长比值实质上介于
2.5~20之间。
如上所述的方法，其中在提供该印刷电路板的步骤中还包括以下步骤 提供电源输入装置以及电源输出装置，以分别与该印刷电路板连接。
为达上述目的，本发明的又一较广义实施例为提供一种制造被动散热式 电源供应装置的方法，至少包括以下步骤提供绝缘壳体，该绝缘壳体具有 实质上密闭的容置空间，且该绝缘壳体具有设定的体积值以及具有至少三 边；设定该绝缘壳体的最短边的边长，并使该绝缘壳体的最长边的边长与次长边的边长比值设定于实质上大于2.5;提供印刷电路板，该印刷电路板上 设置至少一个电子元件；以及设置该印刷电路板于该绝缘壳体的该容置空 间，从而完成该被动散热式电源供应装置的制造。
本发明能有效提升被动散热式电源供应装置的散热效率以及电源转换 效率。
图1为传统电源供应装置的结构示意图。
图2为本发明优选实施例的被动散热式电源供应装置的结构示意图。
图3为本发明优选实施例的被动散热式电源供应装置的制造流程图。
图4为本发明优选实施例的被动散热式电源供应装置的另一制造流程图。
其中，附图标记说明如下
10被动散热式电源转接器 12 印刷电路板 14电源输出装置 112下壳体 lla第一表面 lie第三表面 lie第五表面 15电子元件 A,B电子元件的表面 20被动散热式电源转接器 22 印刷电路板 24电源输出装置 212下壳体 214 第一边 216 第三边 21b 第二表面 21d第四表面
11 绝缘壳体 13 电源输入装置 111上壳体 113容置空间 lib第二表面 lid第四表面 llf第六表面 16电子元件
21 绝缘壳体 23电源输入装置 211上壳体 213容置空间 215第二边 21a第一表面 21c第三表面 21e第五表面21f 第六表面 25 电子元件
26 电子元件Ll第一边边长
Wl第二边边长 L2第一边边长
W2第二边边长 H2第三边边长
S11 S13被动散热式电源转接器的制造流程步骤
S21 S24被动散热式电源转接器的另一制造流程步骤
具体实施例方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。 应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发 明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发 明。
请参阅图2，其为本发明优选实施例的被动散热式电源供应装置的结构 示意图。如图2所示，本发明的被动散热式电源供应装置可为例如被动散热 式电源转接器20，但不以此为限。本发明的被动散热式电源转接器20主要 包括绝缘壳体21、印刷电路板22、电源输入装置23以及电源输出装置24。 其中，绝缘壳体21可由上壳体211与下壳体212所构成，该上壳体211与 下壳体212组合后可形成实质上密闭的容置空间213以容置该印刷电路板 22。于此实施例中，该绝缘壳体21可为例如实质上矩形立方体的绝缘壳体 或者是实质上棒型立方体的绝缘壳体，且包括第一表面21a、第二表面21b、 第三表面21c、第四表面21d、第五表面21e以及第六表面21f。绝缘壳体21 具有至少三边，例如具有第一边214、第二边215以及第三边216，其中第 一边214具有最长的边长L2，第二边215具有次长的边长W2，第三边216 则具有相对较短的边长H2。于实施例中，第一边长214为绝缘壳体21的长， 第二边长215为绝缘壳体21的宽，第三边长216则为绝缘壳体21的高，其 中，最长边的长度L2与次长边的长度W2比值实质上大于2.5，且以实质上 介于2.5 20.0之间为优选。亦即，第一边214的长度L2与第二边215的长 度W2比值实质上大于2.5，且以实质上介于2.5 20.0之间为优选，如此可 使本发明的电源转接器20比具有相同体积值的传统电源转接器形成相对较 大的整体表面积，因此当电源转接器20利用热传导及/或辐射的被动散热方式散夫A时，可以使电源转接器20的散热效率提升，以进一步提升电源转接 器20的电源转换效率。
于此实施例中，印刷电路板22上具有多个电子元件以构成电源转换电 路，然而为便于说明，图2中仅以电子元件25,26例示。另外，电源输入装 置23以及电源输出装置24设置于绝缘壳体21的不同侧面，且与印刷电路 板22连接(图未示)，以分别作为被动散热式电源转接器20与外部电源以及 电子产品连接的接口。由于被动散热式电源转接器20在接收外部电源后， 需经容置空间213内的印刷电路板22的电源转换电路转换为电子产品所需 的直流电压，因此在转换的过程中，印刷电路板22上的电子元件25,26会消 耗部么、能量而产生热量，造成电子元件25,26的温度提升。因此，电子元件 25,26在运作时所产生的热量会在绝缘壳体21的容置空间213中以辐射以及 传导的热传机制传递至绝缘壳体21。然后，再由绝缘壳体21利用自然的热 传机制j，例如传导与辐射方式，达成将被动散热式电源转接器20内部热量 转移至外界环境的目的。由于不论是传导或辐射方式皆与表面积大小成正 比，因此利用绝缘壳体21的最长边的边长与次长边的边长比值调整在实质 上介于2.5 20.0之间时，可以使具有设定体积值的电源转接器20的整体表 面积比传统具有相同体积值的电源转接器的整体表面积增加，由此可提升传 热量，进而提升电源转接器的散热效率以及电源转换效率。
i青参阅图3，其为本发明优选实施例的被动散热式电源供应装置的制造 流程图。如图2与图3所示，本发明制造被动散热式电源供应装置20的方 法至少包括以下步骤首先，如步骤S11所示，提供绝缘壳体21，该绝缘壳 体21具有实质上密闭的容置空间213且该绝缘壳体21具有至少三边，例如 第一边214、第二边215以及第三边216，其中最长边的边长与次长边的边 长比{直实质上大于2.5，且以实质上介于2.5 20.0之间为优选。亦即，第一 边214的边长L2与第二边215之边长W2比值实质上大于2.5,且以实质上 介于2.5 20.0之间为优选。然后，如步骤S12所示，提供一印刷电路板22， 该印刷电路板22上设置多个电子元件25,26。最后，如步骤S13所示，设置 该印刷j电路板22于该绝缘壳体21的容置空间213，从而完成被动散热式电 源转接器20的制造。于一些实施例中，在提供印刷电路板22的步骤中还可 包括以下步骤提供电源输入装置23以及电源输出装置24，以分别与该印刷电路板22连接。
请参阅图4，其为本发明优选实施例的被动散热式电源供应装置的另一 制造流程图。如图2与图4所示，首先，如步骤S21所示，提供绝缘壳体21， 该绝缘壳体21具有一实质上密闭的容置空间213，且该绝缘壳体21具有设 定的体积值以及具有至少三边，例如最长的第一边214、次长的第二边215 以及最短的第三边216。然后，如步骤S22所示，设定最短边的边长，例如 设定第三边216的边长H2，以及将最长边的边长与次长边的边长比值设定 为实质上大于2.5，且以实质上介于2.5 20.0之间为优选，例如将第一边214 的边长L2与第二边215的边长W2比值设定为实质上大于2.5，且以实质上 介于2.5 20.0之间为优选。然后，如步骤S23所示，提供印刷电路板22，该 印刷电路板22上设置多个电子元件25,26。最后，如步骤S24所示，设置该 印刷电路板22于该绝缘壳体21的容置空间213,从而完成被动散热式电源 转接器20的制造。于一些实施例中，在提供印刷电路板22的步骤中还可包 括以下步骤提供电源输入装置23以及电源输出装置24，以分别与该印刷 电路板22连接。
综上所述，本发明的被动散热式电源供应装置是利用绝缘壳体的最长边 与次长边的比值调整与设定，使具有设定体积的被动散热式电源供应装置可 以比具有相同体积的传统电源供应装置具有相对较大的整体表面积，从而使 被动散热式电源供应装置的散热效率以及电源转换效率提升。
虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限制本发明的范 围，任何所属领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些 许的变更与修饰，因此本发明的保护范围当视后附的的权利要求所界定的范 围为准。
权利要求
1.一种被动散热式电源供应装置，其至少包括一个绝缘壳体，具有实质上密闭的容置空间且该绝缘壳体具有至少三边，其中最长边的边长与次长边的边长比值实质上大于2.5；一个印刷电路板，设置于该绝缘壳体的该容置空间；以及至少一个电子元件，设置于该印刷电路板上。
2. 如权利要求1所述的被动散热式电源供应装置，其中该最长边的边长 与次长边的边长比值实质上介于2.5~20之间。
3. 如权利要求1所述的被动散热式电源供应装置，其中该电源供应装置 为电源转接器。
4. 如权利要求1所述的被动散热式电源供应装置，还包括电源输入装置 以及电源输出装置，分别与该印刷电路板连接且设置于该绝缘壳体的两相对 侧面。
5. 如权利要求1所述的被动散热式电源供应装置，其中该绝缘壳体实质 上为矩形立方体。
6. 如权利要求5所述的被动散热式电源供应装置，其中该绝缘壳体实质 上为棒型立方体。
7. —种制造被动散热式电源供应装置的方法，该方法至少包括以下步骤 提供绝缘壳体，该绝缘壳体具有实质上密闭的容置空间且该绝缘壳体具有至少三边，其中最长边的边长与次长边的边长比值实质上大于2.5; 提供印刷电路板，该印刷电路板上设置至少一个电子元件；以及 设置该印刷电路板于该绝缘壳体的该容置空间，从而完成该被动散热式电源供应装置的制造。
8. 如权利要求7所述的方法，其中该最长边的边长与次长边的边长比值 实质上介于2.5~20之间。
9. 如权利要求8所述的方法，其中在提供该印刷电路板的步骤中还包括 以下步骤提供电源输入装置以及电源输出装置，以分别与该印刷电路板连 接。
10. —种制造被动散热式电源供应装置的方法，该方法至少包括以下步骤提供绝缘壳体，该绝缘壳体具有实质上密闭的容置空间，且该绝缘壳体具有设定的体积值以及具有至少三边；设定该绝缘壳体的最短边的边长，并使该绝缘壳体的最长边的边长与次长边的边长比值设定在实质上大于2.5;提供印刷电路板，该印刷电路板上设置至少一个电子元件；以及设置该印刷电路板于该绝缘壳体的该容置空间，从而完成该被动散热式电源供应装置的制造。
全文摘要
本发明为一种被动散热式电源供应装置及其制造方法，该被动散热式电源供应装置至少包括绝缘壳体，具有实质上密闭的容置空间且该绝缘壳体具有至少三边，其中最长边的边长与次长边的边长比值为实质上大于2.5；印刷电路板，设置于绝缘壳体的内置空间；以及至少一个电子元件，设置于印刷电路板上。本发明能有效提升被动散热式电源供应装置的散热效率以及电源转换效率。
文档编号H02M1/00GK101174786SQ20061014363
公开日2008年5月7日 申请日期2006年11月3日 优先权日2006年11月3日
发明者吴文庆, 张建中, 徐瑞源 申请人:台达电子工业股份有限公司