一种抗振型PCB插件的制作方法

专利2022-06-28  103


本实用新型涉及一种抗振型pcb插件,属于pcb板的配套结构技术领域。



背景技术:

以电网自动化和工业控制、继电保护及柔性输电等为代表的智能电网电力二次设备,是集监测、通信、控制等于一体的高度智能化电力设备,是保证电网可靠运行的神经中枢,其机箱内部插接有各种pcb(printedcircuitboard,印制电路板)插件。

近年来,随着新一代智能变电站的推广及第三代智能变电站的规划,对于二次设备产品抵御(抵抗)气候、电磁、机械等各种极端恶劣环境的性能提出了更高要求。随着产品性能的提高,pcb插件上元器件的质量和体积呈现增大趋势,大质量元器件增加了pcb插件抗振设计的难度。

如图1所示,是现有技术中常见pcb插件的俯视图、正视图和整体结构示意图,pcb插件作为机箱的一部分,包括pcb板,pcb板上焊接有若干元器件,pcb板前部设有连接器,该连接器与机箱上的插接器母头插合,pcb板后部仅通过螺钉固定在插件面板上,由于无额外辅助装置对元器件进行固定,以及大质量元器件的惯性作用,在振动、冲击等严酷机械试验环境或使用环境下,pcb板容易发生变形和断裂,元器件与pcb板连接处的焊点容易断裂导致元器件掉落,连接器伴随pcb板长期振动,导致其连接可靠性降低。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种抗振型pcb插件,以解决现有技术中的pcb插件由于大质量元器件的惯性作用,在振动、冲击等严酷机械试验环境或使用环境下,pcb插件整体可靠性降低的技术问题。

为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:

一种抗振型pcb插件,包括分别与插件面板固定连接的pcb板、加强壳体和辅助加强板,所述pcb板夹合于加强壳体与辅助加强板之间,设于pcb板板面上的元器件夹合于pcb板与加强壳体之间。

优选地,加强壳体内设有加强筋,所述元器件夹合于pcb板与加强筋之间。

优选地,所述pcb板分别与加强壳体和辅助加强板固定连接。

优选地,加强壳体对向侧边设有u型弯折,加强壳体通过u型弯折与pcb板固定连接。

优选地,辅助加强板朝向pcb板的板面上设有垫柱,辅助加强板通过垫柱与pcb板固定连接。

优选地,插件面板上设有安装块,加强壳体或/和辅助加强板通过安装块与插件面板固定连接。

优选地,所述辅助加强板选用刚性材料制备,所述刚性材料包括钢、铝。

与现有技术相比,本实用新型所达到的有益效果:pcb板夹合于加强壳体与辅助加强板之间,通过加强壳体和辅助加强板为pcb板提供了额外支撑力,pcb插件的固有频率也因此得到了提高,从而降低了pcb板变形位移,有利于确保连接器与插接器母头插合的可靠性。pcb板板面上的元器件夹合于pcb板与加强壳体之间,加强壳体对元器件起到限位作用,有利于确保元器件与pcb板连接的可靠性,因而提高了pcb插件的整体可靠性,其抗振性能明显增强。

附图说明

图1是现有技术中常见pcb插件的俯视图、正视图和整体结构示意图;

图2是本实用新型实施例提供的一种抗震型pcb插件整体结构示意图;

图3是本实用新型实施例整体结构爆炸图;

图4是本实用新型实施例中加强壳体结构示意图。

图中:1、pcb板;2、元器件;3、连接器;4、插件面板;5、螺钉;6、加强壳体;61、加强筋;62、u型弯折;63、第一通孔;64、第二通孔;7、辅助加强板;8、垫柱;9、安装块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是,在本实用新型的描述中,术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向,术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图2所示,是本实用新型实施例提供的一种抗震型pcb插件整体结构示意图,所述pcb插件包括分别与插件面板4固定连接的pcb板1、加强壳体6和辅助加强板7,所述pcb板1夹合于加强壳体6与辅助加强板7之间,pcb板1板面上的元器件2夹合于pcb板1与加强壳体6之间,所述pcb板1分别与加强壳体6和辅助加强板7固定连接,pcb板1前部设有与机箱上的插接器母头插合的连接器3。本实施例中,由于通过加强壳体6和辅助加强板7将pcb板1夹紧于两者之间,为pcb板1提供了额外支撑力,为确保该额外支撑力稳定可靠,所述辅助加强板7通常选用钢、铝等具有较强刚度的材料制备;同时,由结构动力学知识可知,pcb插件的固有频率也得到了相应提高,因而在严酷机械环境和大质量元器件2条件下,pcb板1变形位移显著减小,能够避免发生变形和断裂,有利于确保连接器3与插接器母头插合的可靠性;由于通过加强壳体6内表面对pcb板1板面上的元器件2施加一定压力,对元器件2起到限位作用,因而有利于确保元器件2与pcb板1连接的可靠性,从而提高了该pcb插件的整体可靠性,该pcb插件的抗振性能明显增强。

更具体地,如图3所示,是本实用新型实施例整体结构爆炸图,所述插件面板4上设有若干安装块9,每个安装块9上均预留有螺纹孔,利用螺钉5穿过pcb板1、加强壳体6和辅助加强板7后部预留的通孔,与安装块9上的螺纹孔螺纹连接,从而使pcb板1、加强壳体6和辅助加强板7分别与插件面板4固定连接。辅助加强板7朝向pcb板1的板面边缘安装有若干垫柱8,垫柱8端面设有螺纹槽,pcb板1开设有能够贯穿螺钉5的通孔,加强壳体6左右边缘开设有能够贯穿螺钉5的通孔,利用螺钉5依次穿过加强壳体6和pcb板1上的通孔,并与辅助加强板7的垫柱8螺纹连接,从而使pcb板1分别与加强壳体6和辅助加强板7固定连接。垫柱8也可安装于辅助加强板7中间区域,为具体安装位置根据pcb板1形状和元器件2在pcb板1上的安装位置灵活设定。

更具体地,如图4所示,是本实用新型实施例中加强壳体结构示意图,加强壳体6内设有加强筋61,所述元器件2夹合于pcb板1与加强筋61之间,加强壳体6通过加强筋61对元器件2施加一定压力,从而对焊接于pcb板1上的元器件2起到限位作用;同时,加强筋61也有利于增强加强壳体6的刚性,以利于稳固夹合pcb板1;

加强壳体6左右边缘分别设有u型弯折62,所述u型弯折62开口向内,由加强壳体6边缘经两次弯折而成;该u型弯折62有利于增强结构强度,包括上端面和下端面,上端面开设有若干能够容纳螺钉5顶帽穿过的第一通孔63,下端面开设有若干能够容纳螺钉5钉身穿过但无法容纳顶帽穿过的第二通孔64,螺钉5自第一通孔63垂直放入,螺钉5钉身依次穿过第二通孔64、pcb板1上的通孔后,与辅助加强板7的垫柱8螺纹连接,螺钉5顶帽限位于第二通孔64上端。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征:

1.一种抗振型pcb插件,其特征是,包括分别与插件面板(4)固定连接的pcb板(1)、加强壳体(6)和辅助加强板(7),所述pcb板(1)夹合于加强壳体(6)与辅助加强板(7)之间,设于pcb板(1)板面上的元器件(2)夹合于pcb板(1)与加强壳体(6)之间。

2.根据权利要求1所述的抗振型pcb插件,其特征是,加强壳体(6)内设有加强筋(61),所述元器件(2)夹合于pcb板(1)与加强筋(61)之间。

3.根据权利要求1所述的抗振型pcb插件,其特征是,所述pcb板(1)分别与加强壳体(6)和辅助加强板(7)固定连接。

4.根据权利要求3所述的抗振型pcb插件,其特征是,加强壳体(6)对向侧边设有u型弯折(62),加强壳体(6)通过u型弯折(62)与pcb板(1)固定连接。

5.根据权利要求3所述的抗振型pcb插件,其特征是,辅助加强板(7)朝向pcb板(1)的板面上设有垫柱(8),辅助加强板(7)通过垫柱(8)与pcb板(1)固定连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的抗振型pcb插件,其特征是,插件面板(4)上设有安装块(9),加强壳体(6)或/和辅助加强板(7)通过安装块(9)与插件面板(4)固定连接。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的抗振型pcb插件,其特征是,所述辅助加强板(7)选用刚性材料制备,所述刚性材料包括钢、铝。

技术总结
本实用新型公开了PCB板配套结构技术领域的一种抗振型PCB插件,旨在解决现有技术中的PCB插件由于大质量元器件的惯性作用,在振动、冲击等严酷机械试验环境或使用环境下,PCB插件整体可靠性降低的技术问题。所述抗振型PCB插件包括分别与插件面板固定连接的PCB板、加强壳体和辅助加强板,所述PCB板夹合于加强壳体与辅助加强板之间,设于PCB板板面上的元器件夹合于PCB板与加强壳体之间。

技术研发人员:代廷振;俞春林;袁涤非;杭仁苹;顾铭飞;王涛;孙一昂
受保护的技术使用者:南京国电南自电网自动化有限公司
技术研发日:2019.09.11
技术公布日:2020.06.09

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