CN102917571B - 一种电源功率器件散热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电源功率器件散热结构，包括散热器和至少一个功率磁性器件，所述散热器包括顶板和两块侧板，顶板和两块侧板构成U字形结构，侧板和顶板构成的开口槽为功率磁性器件安装槽；功率磁性器件安装在开口槽中，通过顶板和两块侧板向外散热。本发明变功率磁性器件一面散热为多面散热，提高了功率磁性器件的散热效率；功率磁性器件安装在散热器的开口槽中还可以改善器件的抗震效果，特别适合应用于汽车电源。<!--1-->
Description
[技术领域]
本发明涉及器件散热结构，尤其涉及一种电源功率器件散热结构。
[背景技术]
传统电源系列平板型封装的小型功率器件，如半导体功率器件、功率电阻等，和功率磁性器件，如变压器、电感等，都是利用这些功率器件的主散热面单面散热，使用螺钉穿过功率器件上的固定孔、或采用压条将功率器件的主散热面与散热器的散热面压紧导热。这种散热方式的缺是，安装工艺复杂，压条、螺钉等辅助物料多，成本较高；功率器件单面散热，散热效率低。随着电源功率的增大与元器件密度的提高，功率器件的散热效果不能满足要求。
随着电源的发展，对元器件的抗振动要求越来越苛刻。以上功率器件的安装方式，难以满足汽车苛刻的振动条件，导致损坏。
[发明内容]
本发明要解决的技术问题是提供一种散热效率高的电源功率器件散热结构。
本发明进一步要解决的技术问题是提供一种抗震好的电源功率器件散热结构。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种电源功率器件散热结构，包括散热器和至少一个功率磁性器件，所述散热器包括顶板和两块侧板，顶板和两块侧板构成U字形结构，侧板和顶板构成的开口槽为功率磁性器件安装槽；功率磁性器件安装在开口槽中，通过顶板和两块侧板向外散热。
以上所述的电源功率器件散热结构，散热器的外表面包括散热片。
以上所述的电源功率器件散热结构，包括主散热器，散热器包括与主散热器连接用的螺钉孔，散热器的一个外表面为与主散热器导热用的散热平面；散热器通过螺钉固定在主散热器上，散热器的散热平面与主散热器贴合。
以上所述的电源功率器件散热结构，所述的开口槽中灌有导热胶。
以上所述的电源功率器件散热结构，所述散热器包括前板和后板，所述的前板、后板分别与顶板、侧板连接，构成下端开口的盒形结构，以容纳导热胶。
以上所述的电源功率器件散热结构，功率磁性器件的磁芯包括顶面和两个侧面，磁芯的顶面和两个侧面分别与散热器的顶板和两块侧板贴合。
以上所述的电源功率器件散热结构，包括夹紧螺钉，一块侧板的下部包括夹紧螺钉孔，另一侧板包括夹紧螺纹孔，夹紧螺钉孔与夹紧螺纹孔同轴；所述的夹紧螺钉穿过夹紧螺钉孔，拧入夹紧螺纹孔，将功率磁性器件夹紧在侧板之间；侧板为弹性结构，侧板的上部包括与顶板平行的减弱槽。
以上所述的电源功率器件散热结构，包括复数个小型功率器件，所述的侧板包括外侧板和内侧板，外侧板和内侧板之间的间隙形成小型功率器件的安装槽，小型功率器件安装在小型功率器件的安装槽中，小型功率器件的引脚伸出小型功率器件的安装槽外。
以上所述的电源功率器件散热结构，包括小型功率器件夹紧螺钉，外侧板的上部包括与顶板平行的减弱槽，小型功率器件夹紧螺钉穿过外侧板的螺钉孔，拧入内侧板的螺纹孔将小型功率器件夹紧在小型功率器件的安装槽中。
以上所述的电源功率器件散热结构，小型功率器件的安装槽中灌有导热胶。
本发明电源功率器件散热结构的变一面散热为多面散热，提高了功率磁性器件的散热效率；功率磁性器件安装在散热器的开口槽中还可以改善器件的抗震效果，特别适合应用于汽车电源。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明电源功率器件散热结构实施例1的主视方向剖视图。
图2是本发明电源功率器件散热结构实施例1的仰视图。
图3是图1中的A向剖视图。
图4是本发明电源功率器件散热结构实施例2的主视方向剖视图。
图5是本发明电源功率器件散热结构实施例2的仰视图。
图6是图4中的B向剖视图。
图7是本发明电源功率器件散热结构实施例3的主视方向剖视图。
图8是本发明电源功率器件散热结构实施例3的主视方向剖视图。
图9是本发明电源功率器件散热结构实施例3去除PCB板后的仰视图。
图10是本发明电源功率器件散热结构实施例4去除PCB板后的仰视图。
[具体实施方式]
在图1至图3所示的本发明实施例1的电源功率器件散热结构中，包括散热器1和变压器2，散热器1包括顶板101、前板102、后板103和两块侧板104，顶板101和两块侧板104构成U字形结构；前板102、后板103分别与顶板101、侧板104连接，构成下端开口的盒形结构。
顶板101、前板102、后板103和两块侧板104构成的开口槽为变压器2安装槽；变压器2安装在开口槽中。
变压器2的磁芯201包括顶面和两个侧面，磁芯201的顶面和两个侧面分别与散热器1的顶板101和两块侧板104贴合，变压器2通过顶板101和两块侧板104向外散热。散热器1和变压器2的底面为安装面，固定在PCB板上。
散热器1的外表面有散热片105，可以强化散热。
本发明实施例2电源功率器件散热结构如图4至图6所示，与实施例1不同的是，由顶板101、前板102、后板103和两块侧板104构成的开口槽中灌有导热胶3。磁芯201的顶面和两个侧面可以分别与散热器1的顶板101和两块侧板104贴合，也可以留有间隙以填充导热胶3。这样，变压器2不仅通过顶板101和两块侧板104向外散热而且通过导热胶3，还可以由前板102和后板103向外散热，散热效果更好。变压器2由导热胶3固定在散热器1的盒形结构中，两者通过导热胶3形成一体后固定在PCB板上，具有优良的防震效果。
本发明实施例3电源功率器件散热结构如图7和图9所示，散热器1的两块侧板104和顶板101构成U字形结构，侧板104和顶板101构成的三个变压器2的安装槽；三个变压器2固定在在开口槽中，变压器2的磁芯201包括顶面和两个侧面，磁芯201的顶面和两个侧面分别与散热器1的顶板101和两块侧板104贴合，三个变压器2通过顶板101和两块侧板104向外散热。散热器1和变压器2的底面为安装面，散热器1的底部通过螺钉5固定在PCB板11的上面。
散热器1包括与主散热器连接用的安装突缘120，突缘120上有螺钉孔107，散热器顶板101的上表面110为与主散热器导热用的散热平面。散热器1通过螺钉固定在主散热器上(螺钉和主散热器没有示出)，散热器1的散热平面110与主散热器贴合，主散热器可以是风冷散热器或水冷散热器。
侧板104包括外侧板104a和内侧板104b，外侧板104a和内侧板104b之间的间隙形成小型功率器件的安装槽106，多个半导体功率器件6安装在小型功率器件的安装槽106中，半导体功率器件的引脚601伸出小型功率器件的安装槽106之外与PCB板11焊接。
左侧侧板的内侧板104b的上部有与顶板101平行的减弱槽109；外侧板104a的上部有与顶板101平行的减弱槽108。这样，外侧板104a和左侧侧板的内侧板104b为弹性结构。
左侧侧板104的下部有4个夹紧螺钉孔，右侧侧板104的外侧板104a有4个夹紧螺纹孔，对应的夹紧螺钉孔与夹紧螺纹孔同轴。4个长夹紧螺钉7穿过散热器1的主体，拧入散热器1右侧外侧板104a的夹紧螺纹孔，将变压器2和半导体功率器件6夹紧在各自的安装槽中，以提高导热效果和防震效果。
本发明实施例4电源功率器件散热结构如图8和图10所示，与实施例3不同的是，散热器顶板101的上表面有散热片105，用以直接散热。
功率磁性器件包括两个变压器2和电感器8，散热器1还包括前板102和后板103，前板102、后板103分别与顶板101、侧板104连接，构成下端开口的盒形结构。
顶板101、前板102、后板103和两块侧板104构成的开口槽为变压器2和电感器8的安装槽；变压器2和电感器8安装在开口槽中。安装槽中灌有导热胶3，变压器2和电感器8不仅通过顶板101和两块侧板104向外散热而且通过导热胶3还可以由前板102和后板103向外散热，散热效果更好。变压器2由导热胶3固定在散热器1的盒形结构中，两者通过导热胶3形成一体后固定在PCB11板上，具有更加优良的防震效果。
外侧板104a的上部有与顶板101平行的减弱槽108，短夹紧螺钉9穿过外侧板104的螺钉孔，拧入内侧板104的螺纹孔将半导体功率器件6夹紧在小型功率器件的安装槽106中，小型功率器件的安装槽106也填充有导热胶10。
Claims (7)
1.一种电源功率器件散热结构，包括散热器和至少一个功率磁性器件，其特征在于，包括夹紧螺钉和复数个小型功率器件，所述散热器包括顶板和两块侧板，顶板和两块侧板构成U字形结构，侧板和顶板构成的开口槽为功率磁性器件安装槽；功率磁性器件安装在开口槽中，通过顶板和两块侧板向外散热；所述的侧板包括外侧板和内侧板，外侧板和内侧板之间的间隙形成小型功率器件的安装槽，小型功率器件安装在小型功率器件的安装槽中，小型功率器件的引脚伸出小型功率器件的安装槽外；功率磁性器件的磁芯包括顶面和两个侧面，磁芯的顶面和两个侧面分别与散热器的顶板和两块侧板贴合；一块侧板的下部包括夹紧螺钉孔，另一侧板包括夹紧螺纹孔，夹紧螺钉孔与夹紧螺纹孔同轴；所述的夹紧螺钉穿过夹紧螺钉孔，拧入夹紧螺纹孔，将功率磁性器件夹紧在侧板之间；侧板为弹性结构，侧板的上部包括与顶板平行的减弱槽。
2.根据权利要求1所述的电源功率器件散热结构，其特征在于，散热器的外表面包括散热片。
3.根据权利要求1所述的电源功率器件散热结构，其特征在于，包括主散热器，散热器包括与主散热器连接用的螺钉孔，散热器的一个外表面为与主散热器导热用的散热平面；散热器通过螺钉固定在主散热器上，散热器的散热平面与主散热器贴合。
4.根据权利要求1所述的电源功率器件散热结构，其特征在于，所述的开口槽中灌有导热胶。
5.根据权利要求3所述的电源功率器件散热结构，其特征在于，所述散热器包括前板和后板，所述的前板、后板分别与顶板、侧板连接，构成下端开口的盒形结构，以容纳导热胶。
6.根据权利要求1所述的电源功率器件散热结构，其特征在于，包括小型功率器件夹紧螺钉，外侧板的上部包括与顶板平行的减弱槽，小型功率器件夹紧螺钉穿过外侧板的螺钉孔，拧入内侧板的螺纹孔将小型功率器件夹紧在小型功率器件的安装槽中。
7.根据权利要求1所述的电源功率器件散热结构，其特征在于，小型功率器件的安装槽中灌有导热胶。
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