電動工具調速開關用嵌入式調速電路板的製作方法
2023-04-24 03:32:16 1
專利名稱：電動工具調速開關用嵌入式調速電路板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動工具的調速開關部件，具體涉及該調速開關中使用的一種調速電路板(簡稱「調速板」)結構。
背景技術：
電動工具作為一類特殊的工具在當今工業化生產以及人們社會生活和工作中的應用相當普遍。電動工具與普通手動工具的最大區別在於電能驅動特性，為了對電動工具實現調速控制，現有的一些電動工具中設計了一種調速開關，該調速開關主要由調速電路與開關機構組成，調速電路由可控矽、觸發管以及RC電路構成，見圖1所示，RC電路由電阻R總與電容C構成，電阻R總由電位器電阻R0與調整電阻R1並聯後，再與固定電阻R2串聯構成。上述電位器電阻R0和調整電阻R1直接印製在電路板上，而電容C、固定電阻R2、可控矽、觸發管等其它電子元器件通過焊盤安裝在該電路板上。工作時，通過開關機構中的銅觸點接觸電位器電阻R0，並從左向右滑動使電位器阻值由大到小變化，從而使電阻R總由大到小變化，電阻R總和電容C的參數變化使可控矽導通角度改變，使電機兩端電壓V12由低到高，從而控制電機的轉速。
在調速開關中，開關在起始狀態下銅觸點沒有滑動，電位器電阻R0以最大值與調整電阻R1並聯後，再與電阻R2(R2為固定電阻值)串聯構成電阻R總。由於生產廠家對調速電路有起始電壓要求，而電位器電阻R0的阻值在批量生產中，由於離散性又不可能保證完成一致(包括電容C也有離散性)，因此需要設置調整電阻R1來調節電阻R總的阻值，使V12的起始電壓達到廠家設計要求。這就是為什麼設置調整電阻R1的原因。
總之，從理論上講調速電路應具有以下特性第一，電位器電阻R0的耐磨性要好，因為該電位器電阻R0在工作中與銅觸點接觸，並且銅觸點在電位器電阻R0上的滑動次數很頻繁。第二，電阻R總一旦調整好後起始電壓就確定，此後阻值要具有較好的穩定性，即不能隨環境溫度和溼度的變化而變化，因為如果阻值不穩定起始電壓也就不穩定，這樣就達不到廠家的使用要求。第三，基材強度要高，因為一旦基材破裂整個電路就將報廢。
目前市場上出現的調速電路板有兩種基本類型，一種是陶瓷板電路(也稱厚膜電路)，另一種是環氧板電路。陶瓷板電路是以陶瓷為基板，將電位器電阻R0和調整電阻R1用玻璃釉電阻印刷在基板上，經800℃高溫繞結而成。這種電路板的優點是電位器電阻R0和調整電阻R1的阻值穩定，其中，電位器電阻R0耐磨性好，但缺點是基板易碎，而且成本高。環氧板電路是以環氧板為基板，將電位器電阻R0和調整電阻R1用碳膜電阻漿料印刷在基板上，經200℃溫度繞結而成。這種電路板的優點是基板不會碎，而且成本低，但缺點是碳膜電阻隨溼度變化其阻值變化明顯，因此該電路的阻值不穩定，而且耐磨性比陶瓷板要差。
綜上所述，顯然在現有調速電路中，不論採用陶瓷板電路結構還是採用環氧板電路結構都存在一些嚴重缺點，給實際生產和應用帶來不利。
發明內容
本實用新型提供了一種電動工具調速開關用嵌入式調速電路板，其目的既要解決電阻R總阻值的穩定性和電位器的耐磨性問題，又要解決基板不易碎和低成本的問題，使原有陶瓷板電路與環氧板電路的優點互補，而且克服兩者的缺點。
為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種電動工具調速開關用嵌入式調速電路板，由陶瓷電路板與環氧電路板拼接組合構成，其中，陶瓷電路板上至少印製有由玻璃釉電阻構成的電位器電阻R0和調整電阻R1，電位器電阻R0與調整電阻R1並聯，環氧電路板上設有拼接缺口，陶瓷電路板嵌入該拼接缺口中，通過沿接縫長度方向間隔設置的焊盤焊接固定成整體，並利用該焊盤實現陶瓷電路板與環氧電路板之間的電連接。
上述技術方案中的有關內容解釋如下1、上述方案中，為了增加整塊電路板強度以及為今後安裝可控矽器件提供散熱面，在所述陶瓷電路板與環氧電路板的背面附襯金屬襯片，該金屬襯片固定在陶瓷電路板和環氧電路板的背面。所述金屬襯片為金屬板片結構，其中，銅皮最佳，也可以採用鋁片等材料。另外，為了將銅皮較好的固定於陶瓷電路板與環氧電路板的背面，可以將銅皮經環氧電路板上至少三點，位於不同焊盤上的小孔焊接固定，這樣也同時提供了電連接功能。當然也可以採用其它固定方式，比如粘結固定。
2、上述方案中，關於電位器電阻R0和調整電阻R1，較好的方案是設計在一塊陶瓷電路板上，這樣既簡單又方便。也可以將電位器電阻R0和調整電阻R1分成兩塊陶瓷電路板，兩塊陶瓷電路板分別嵌入環氧電路板，並連接成整體。
3、上述方案中，關於電阻R2的設計有以下兩種形式(1)、將電阻R2設計在陶瓷電路板上，電位器電阻R0與調整電阻R1並聯後，再與電阻R2串聯。
(2)、將電阻R2設計在環氧電路板上，電位器電阻R0與調整電阻R1並聯後，再與電阻R2串聯。
4、上述方案中，所述環氧電路板上可以安裝有電容C。
5、上述方案中，所述環氧電路板上可以安裝有可控矽器件，可控矽器件的散熱面直接貼合在環氧電路板背面所設的金屬襯片上。
本實用新型的構思和原理是利用陶瓷電路板電位器電阻R0和調整電阻R1的阻值穩定，而且耐磨性好的優點，以及環氧電路板不會碎，而且成本低的優點，在結構設計上將兩者通過拼接組合來實現優點互補，同時克服兩者原有的缺點。
由於上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點1、由於本實用新型採用陶瓷電路板與玻璃釉電阻印製構造電位器電阻R0和調整電阻R1，因此電位器電阻R0和調整電阻R1的阻值穩定和電位器的耐磨性好。
2、由於本實用新型採用的陶瓷電路板面積較小，因此與原來的整塊環氧電路板相比成本增加很少，與原來的整塊陶瓷電路板相比成本大大降低。
3、由於本實用新型陶瓷電路板與環氧電路板固定拼接後，且在其背面附襯金屬襯片，因此整塊電路板保持了較好的強度，不易碎，能正常承受開關機構操作時的壓力。
附圖1為電動工具調速開關電原理圖；附圖2為現有環氧電路板結構示意圖；附圖3為本實用新型嵌入式調速電路板實施例一結構示意圖；附圖4為本實用新型嵌入式調速電路板實施例二結構示意圖。
以上附圖中1、陶瓷電路板；2、環氧電路板；3、銅皮。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一參見圖1和圖3所示，一種電動工具調速開關用嵌入式調速電路板，主要由一塊陶瓷電路板1、一塊環氧電路板2和銅皮3組成。其中，陶瓷電路板1與環氧電路板2拼接組合，陶瓷電路板1上印製有由玻璃釉電阻構成的電位器電阻R0和調整電阻R1，電位器電阻R0與調整電阻R1並聯，其中，調整電阻R1為條形調整電阻，調整時可用刀片切割的方法來改變R1的電阻值。環氧電路板2上設有拼接缺口，沿缺口邊緣設置四個焊盤A1、B1、C1和D1，對應該焊盤位置在陶瓷電路板1邊緣上分別設置四個焊盤A、B、C和D。陶瓷電路板1嵌入環氧電路板2的拼接缺口中，通過沿接縫長度方向間隔設置的焊盤A1、B1、C1、D1對應與焊盤A、B、C、D焊接固定成整體。上述焊盤不僅實現陶瓷電路板1與環氧電路板2之間的固定連接，同時實現兩者之間的電連接。
為了增加整塊電路板強度以及為今後安裝可控矽器件提供散熱面，在所述陶瓷電路板1與環氧電路板2的背面設有銅皮3，銅皮3通過環氧電路板2上的焊盤L1、L2、L3處的小孔焊接固定，這樣也同時提供了電連接功能。
所述環氧電路板2上還可以安裝電阻R2和電容C，電位器電阻R0與調整電阻R1並聯後，再與電阻R2和電容C構成RC電路。所述環氧電路板2上還可以安裝有可控矽器件T1和觸發管DB3，可控矽器件T1的散熱面直接貼合在環氧電路板2背面所設的銅皮3上。
實施例二參見圖1和圖4所示，一種電動工具調速開關用嵌入式調速電路板，主要由一塊陶瓷電路板1、一塊環氧電路板2和銅皮3組成。與實施例一的不同之處在於第一，調整電阻R1採用環形調整電阻的設計(而實施例一為條形調整電阻)，環形調整電阻的中心設有通孔，對應在拼接缺口處的銅皮3上也設有通孔，調整時通過旋轉簧片來改變R1的電阻值。第二，環氧電路板2的沿缺口邊緣設置三個焊盤A1、B1、C1，對應該焊盤位置在陶瓷電路板1邊緣上分別設置三個焊盤A、B、C(而實施例一為四個焊盤)。
上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容並據以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種電動工具調速開關用嵌入式調速電路板，其特徵在於由陶瓷電路板[1]與環氧電路板[2]拼接組合構成，其中，陶瓷電路板[1]上至少印製有由玻璃釉電阻構成的電位器電阻[R0]和調整電阻[R1]，電位器電阻[R0]與調整電阻[R1]並聯，環氧電路板[2]上設有拼接缺口，陶瓷電路板[1]嵌入該拼接缺口中，通過沿接縫長度方向間隔設置的焊盤焊接固定成整體，並利用該焊盤實現陶瓷電路板[1]與環氧電路板[2]之間的電連接。
2.根據權利要求1所述的嵌入式調速電路板，其特徵在於在所述陶瓷電路板[1]與環氧電路板[2]的背面附襯金屬襯片，該金屬襯片固定在陶瓷電路板[1]和環氧電路板[2]的背面。
3.根據權利要求2所述的嵌入式調速電路板，其特徵在於所述金屬襯片為銅皮[3]或鋁片。
4.根據權利要求3所述的嵌入式調速電路板，其特徵在於所述銅皮[3]經環氧電路板[2]上至少三點，位於不同焊盤上的小孔焊接固定。
5.根據權利要求1所述的嵌入式調速電路板，其特徵在於所述電位器電阻[R0]和調整電阻[R1]分成兩塊陶瓷電路板，兩塊陶瓷電路板分別嵌入環氧電路板，並連接成整體。
6.根據權利要求1所述的嵌入式調速電路板，其特徵在於所述陶瓷電路板[1]上還設有電阻[R2]，電位器電阻[R0]與調整電阻[R1]並聯後，再與電阻[R2]串聯。
7.根據權利要求1所述的嵌入式調速電路板，其特徵在於所述環氧電路板[2]上還設有電阻[R2]，電位器電阻[R0]與調整電阻[R1]並聯後，再與電阻[R2]串聯。
8.根據權利要求6或7所述的嵌入式調速電路板，其特徵在於所述環氧電路板[2]上安裝有電容[C]。
9.根據權利要求8所述的嵌入式調速電路板，其特徵在於所述環氧電路板[2]上安裝有可控矽器件[T1]，可控矽器件[T1]的散熱面直接貼合在環氧電路板[2]背面所設的金屬襯片上。
專利摘要一種電動工具調速開關用嵌入式調速電路板，其特徵在於由陶瓷電路板[1]與環氧電路板[2]拼接組合構成，其中，陶瓷電路板[1]上至少印製有由玻璃釉電阻構成的電位器電阻[R0]和調整電阻[R1]，電位器電阻[R0]與調整電阻[R1]並聯，環氧電路板[2]上設有拼接缺口，陶瓷電路板[1]嵌入該拼接缺口中，通過沿接縫長度方向間隔設置的焊盤焊接固定成整體，並利用該焊盤實現陶瓷電路板[1]與環氧電路板[2]之間的電連接。本實用新型利用陶瓷電路板電位器電阻R0和調整電阻R1的阻值穩定，而且耐磨性好的優點，以及環氧電路板不會碎，而且成本低的優點，在結構設計上將兩者通過拼接組合來實現優點互補，同時克服兩者原有的缺點。
文檔編號H05K1/14GK2800698SQ20052007152
公開日2006年7月26日 申請日期2005年4月29日 優先權日2005年4月29日
發明者陳濤濤 申請人:陳濤濤