CN104863686B - 一种汽车发动机冷却风扇用控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散热效果好、使用寿命长的汽车发动机冷却风扇用控制器，包括外壳、PCB板、电容和半导体功率器件，外壳包括前盖、壳体和后盖，该后盖后端面上设置有散热鳍片，壳体包括围框，所述围框的上边框和下边框之间连接有中支架，该上边框上设置有总线连接端口，下边框上设置有分线连接端口，中支架上嵌入有导电片，所述PCB板固定于中支架上，电容焊接于PCB板上且排列于中支架的左侧或者右侧，该电容与后盖的内表面贴合，半导体功率器件焊接于PCB板上且排列于中支架的右侧或者左侧，该半导体功率器件通过压紧机构与后盖内表面紧贴，所述前盖上设置于防水透气结构。

Description

一种汽车发动机冷却风扇用控制器

技术领域

本发明涉及一种控制器，特别是指一种汽车发动机冷却风扇用控制器。

背景技术

汽车发动机冷却风扇主要是用于对汽车发动机进行降温冷却，一般该冷却风扇连通其控制器都安装于发动机舱内，当发动机前置时，该冷却风扇和控制器就设置在汽车的车头。控制器的控制电路和控制方法随着目前汽车的发展而逐渐成熟，一般都会采用PWM控制来精确的调节风速，它是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法，而这种控制方法在车辆发动机的冷却上也都逐渐完善，因此，为了实现该方法，目前的控制器结构主要包括1、外壳，用来将安装于内部的各电器元件进行固定并密封，需要达到防水透气的效果，该外壳上设置有用于汽车内ECU电连接以及与电源连接的总线连接端口，以及用于于冷却风扇电联接的分线连接端口，外壳的外部设置有散热鳍片；2.PCB电路板，用于集成实现上述控制方法的控制电路；3.电容、半导体功率器件以及电感，电容和半导体功率器件的数量不等，一般是两个以上，这些部件都需要进行散热，尤其是半导体功率器件，其散热量非常大，因此，该控制器一般都是与冷却风扇一起安装，借助冷却风扇进行散热。然而目前的控制器的内部结构并不合理，内部的半导体功率器件和电感安装于PCB板上且位于PCB板的前侧，而PCB板将其盖住，而电容则分别位于PCB板的左右两边，这种分布并不合理，半导体功率器件发热量最为严重，PCB板也会有一定的发热量，当PCB板将其盖住导致两者之间会出现比较严重的热传递，导致PCB板温度提高，严重时影响正常工作，同时电容处于PCB的两侧，导致电容的热量比较分散不易散出；另外，由于目前的控制器是与冷却风扇一起散热，为了借助冷却风扇的风量，该控制器需要固定在冷却风扇的下游，这样就会增加整个冷却风扇的轴向长度，然原则上，发动机舱的空间越大，驾驶室的空间就越小，发动机舱轴向空间增加必将影响驾驶室的空间。另外，由于控制器需要达到防水防尘透气的功能，因此在控制器上就需要设置防水透气结构，而目前的控制器是在控制器上设置了迷宫式的防水防尘通道，并且在该通道的内部贴有防水透气膜，然这种结构非常复杂，虽然效果明显，但是存在一个致命的缺陷，该防水透气膜贴在通道的内部位于控制器内，那么当控制器外部压力大于控制器内部的压力时，防水透气膜就可能脱落，从而失去了防水透气效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种散热效果好、使用寿命长的汽车发动机冷却风扇用控制器

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种汽车发动机冷却风扇用控制器，包括封闭的外壳和设置于外壳内的PCB板、安装于PCB板上的电容和半导体功率器件，所述外壳包括前盖、壳体和后盖，该后盖为金属材质且后端面上设置有若干条散热鳍片，所述前盖密封固定于壳体的前端面上，所述后盖密封固定于壳体的后端面上，所述壳体包括围框，所述围框的上边框和下边框之间连接有中支架，该上边框上设置有总线连接端口，所述下边框上设置有分线连接端口，所述中支架上嵌入有将总线连接端口与分线连接端口和PCB上的电路连接的导电片，所述PCB板固定于中支架上，所述电容焊接于PCB板上且排列于中支架的左侧或者右侧，该电容与后盖的内表面贴合，所述半导体功率器件焊接于PCB板上且排列于中支架的右侧或者左侧，该半导体功率器件通过压紧机构与后盖内表面紧贴，所述前盖上设置于防水透气结构。

作为一种优选的方案，所述后盖的内表面设置有固定凸台，所述压紧机构安装于固定凸台上压紧半导体功率器件，该半导体功率器件与固定凸台之间设置有绝缘导热膜片。

作为一种优选的方案，所述压紧机构包括压紧弹片，该压紧弹片上设有安装孔，该固定凸台上设置有安装柱，该压紧弹片固定于安装柱上且压紧所述半导体功率器件的前端面。

作为一种优选的方案，所述安装柱的上端部设置有若干个嵌环槽，所述安装孔的孔沿设置有若干个径向缺口，该安装孔嵌入所述安装柱的嵌环槽内。

作为一种优选的方案，所述电容与后盖内表面之间通过导热胶粘结固定。

作为一种优选的方案，所述防水透气结构包括设置于前盖上的透气孔，该前盖的外表面上贴合有覆盖透气孔的防水透气膜，该前盖上贴合有标签膜，该标签膜覆盖所述防水透气膜且设置有与通气孔对应的通孔。

作为一种优选的方案，所述后盖上的各散热鳍片呈左右延伸且平行设置，该散热鳍片包括一段处于后盖范围内的盖内段和一段处于后盖范围外的盖外段，该后盖上设置有方便控制器固定的连接片。

作为一种优选的方案，所述盖外段与半导体功率器件处在后盖的同一侧。

作为一种优选的方案，所述PCB为矩形板，该PCB板上靠近每个直角处均设置有条形槽。

作为一种优选的方案，所述导电片设置有若干个向后凸伸从中支架露出的引脚，该PCB板上对应设置有与引脚一一对应匹配的若干个焊接孔。

作为一种优选的方案，所述中支架上还设置有用于固定电感的电感安装槽，该中支架上设置有方便电感引线穿过的穿过孔。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：由于所述电容焊接于PCB板上且排列于中支架的左侧或者右侧，该电容与后盖的内表面贴合，所述半导体功率器件焊接于PCB板上且排列于中支架的右侧或者左侧，该半导体功率器件通过压紧机构与后盖内表面紧贴，半导体功率器件并未被PCB板覆盖，产生的热量容易被后盖带走，同时，半导体功率器件产生的热量不会再传递给PCB板和电容，整个控制器散热效果好，从而延长了控制器的使用寿命。

又由于所述后盖的内表面设置有固定凸台，所述压紧机构安装于固定凸台上压紧半导体功率器件，该半导体功率器件与固定凸台之间设置有绝缘导热膜片，该固定凸台为半导体功率器件的固定提供了平台，同时也方便半导体功率器件产生的热量散发到后盖上。

又由于所述安装柱的上端部设置有若干个嵌环槽，所述安装孔的孔沿设置有若干个径向缺口，该安装孔嵌入所述安装柱的嵌环槽内，这种固定方式结构简单，安装孔嵌入不同的嵌环槽就可调节不同的压力。

又由于所述防水透气结构包括设置于前盖上的透气孔，该前盖的外表面上贴合有覆盖透气孔的防水透气膜，该前盖上贴合有标签膜，该标签膜覆盖所述防水透气膜且设置有与通气孔对应的通孔，由于该防水透气膜处于前盖的外表面并被标签膜覆盖，防水透气膜不会因为控制器内外压差过大而脱落，防水透气效果持续。

所述后盖上的各散热鳍片呈左右延伸且平行设置，该散热鳍片包括一段处于后盖范围内的盖内段和一段处于后盖范围外的盖外段，该后盖上设置有方便控制器固定的连接片。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例1的轴测图；

图2是本发明实施例1的爆炸图；

图3是本发明实施例1的另一个爆炸图；

图4是本发明实施例1壳体、PCB板、电容、半导体功率器件的爆炸图；

图5是是本发明实施例壳体、PCB板、电容、半导体功率器件的另一角度的爆炸图；

图6是本发明实施例2的轴测图；

图7是本发明实施例2的爆炸图；

附图中：1.后盖；2.壳体；21.围框；22.中支架；23.总线连接端口；24.分线连接端口；25.电感安装槽；3.前盖；4.电容；5.半导体功率器件；6.PCB板；7.压紧弹片；8.防水透气膜；9.标签膜；10.电感；11.散热鳍片；111.盖外段；112.盖内段；12.固定凸台；13.安装柱；14.导电片。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

如图1、2所示，一种汽车发动机冷却风扇用控制器，包括封闭的外壳和设置于外壳内的PCB板6、安装于PCB板6上的电容4和半导体功率器件5，所述外壳包括前盖3、壳体2和后盖1，本实施例中所描述的前后是以图2中控制器所处位置确定的，位于纸面左侧靠近观察者的为前，位于纸面右侧远离观察者的为后，位于纸面上方的为上，位于纸面下方的为下。该后盖1为金属材质且后端面上设置有若干条散热鳍片11，所述前盖3密封固定于壳体2的前端面上，所述后盖1密封固定于壳体2的后端面上，所述后盖1和壳体2之间通过螺栓实现固定，并通过密封胶进行四周密封。所述前盖3上设置有固定沿，所述壳体2包括围框21，该围框21的前端部的四周边框上设置有嵌槽，该前盖3的固定沿插入嵌槽内且通过固定胶水进行密封固定。如图1、2所示，所述后盖1上的各散热鳍片11呈左右延伸且平行设置，该散热鳍片11包括一段处于后盖1范围内的盖内段112和一段处于后盖1范围外的盖外段111，该后盖1上设置有方便控制器固定的连接片。所述盖外段111与半导体功率器件5处在后盖1的同一侧。也就是说，本实施例中，半导体功率器件5是固定在右侧，因此，盖外段111也是处在右侧，这样，由于盖外段111的存在，因此在实际的固定过程中，该控制器的盖外段111可以伸入到冷却风扇的出风侧，那么就无需将控制整体处在出风侧，可将盖外段111处于出风侧，冷却风流入到盖外段111后会在散热鳍片11直接流动，从而达到散热效果，而盖外段111是直接被冷却风吹扫，因此，整个控制器盖外段111的温度冷却效果最明显，而作为发热最为严重的半导体功率器件5刚好处于盖外段111这一侧，从而热量更加容易散出，同时，盖外段111的存在可以减少控制器和冷却风扇的安装空间，减少发动机舱的长度，缩小的空间可用于扩大驾驶室内空间，提高驾驶员的舒适性。

所述围框21的上边框和下边框之间连接有中支架22，该上边框上设置有总线连接端口23，所述下边框上设置有分线连接端口24，该分线连接端口24的数量与散热风扇匹配，所述中支架22上嵌入有将总线连接端口23与分线连接端口24和PCB上的电路连接的导电片14，所述PCB板6固定于中支架22上且靠近后盖1，所述电容4焊接于PCB板6上且排列于中支架22的左侧或者右侧，该电容4与后盖1的内表面贴合，具体是所述电容4与后盖1内表面之间通过导热胶粘结固定。所述导电片14设置有若干个向后凸伸从中支架22露出的引脚，该PCB板6上对应设置有与引脚一一对应匹配的若干个焊接孔。所述PCB为矩形板，该PCB板6上靠近每个直角处均设置有条形槽，该条形槽可以有效的减少PCB板6在安装和焊接过程中的变形。所述半导体功率器件5焊接于PCB板6上且排列于中支架22的右侧或者左侧，电容4和半导体功率器件5处在中支架22的左右不同侧，该半导体功率器件5通过压紧机构与后盖1内表面紧贴，所述前盖3上设置于防水透气结构。

其中，优选的，所述后盖1的内表面设置有固定凸台12，所述压紧机构安装于固定凸台12上压紧半导体功率器件5，该半导体功率器件5与固定凸台12之间设置有绝缘导热膜片。所述压紧机构包括压紧弹片7，该压紧弹片7上设有安装孔，该固定凸台12上设置有安装柱13，该压紧弹片7固定于安装柱13上且压紧所述半导体功率器件5的前端面。所述安装柱13的上端部设置有若干个嵌环槽，所述安装孔的孔沿设置有若干个径向缺口，该安装孔嵌入所述安装柱13的嵌环槽内。

所述防水透气结构包括设置于前盖3上的透气孔，该前盖3的外表面上贴合有覆盖透气孔的防水透气膜8，该前盖3上贴合有标签膜9，该标签膜9覆盖所述防水透气膜8且设置有与通气孔对应的通孔，由于防水透气膜8是贴合在前盖3的外表面，并且又利用标签膜9覆盖，因此，防水透气膜8就不易脱落。

当然，本控制器还采用了电感10，因此，所述中支架22上还设置有用于固定电感10的电感10安装槽25，该中支架22上设置有方便电感10引线穿过的穿过孔，该电感10安装槽25设置于中支架22的前端部，电感10由于数量少，产生的热量少，因此电感10与PCB板6、电容4，半导体功率器件5隔离，散热效果更好。

实施例2

如图6、7所示，本实施例中的结构与实施例1中的结构基本相同，只是本实施例中的后盖的散热鳍片不同，本实施例中散热鳍片11呈左右延伸且平行设置，该散热鳍片11只包括一段处于后盖1范围内的盖内段112而没有处于后盖1范围外的盖外段111。同样，虽然无法减少发动机舱的空间，但是依旧会提高控制器的散热效率。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种汽车发动机冷却风扇用控制器，包括封闭的外壳和设置于外壳内的PCB板、安装于PCB板上的电容和半导体功率器件，其特征在于：所述外壳包括前盖、壳体和后盖，该后盖为金属材质且后端面上设置有若干条散热鳍片，所述前盖密封固定于壳体的前端面上，所述后盖密封固定于壳体的后端面上，所述壳体包括围框，所述围框的上边框和下边框之间连接有中支架，该上边框上设置有总线连接端口，所述下边框上设置有分线连接端口，所述中支架上嵌入有将总线连接端口与分线连接端口和PCB上的电路连接的导电片，所述PCB板固定于中支架上，所述电容焊接于PCB板上且排列于中支架的左侧或者右侧，该电容与后盖的内表面贴合，所述半导体功率器件焊接于PCB板上且排列于中支架的右侧或者左侧，该半导体功率器件通过压紧机构与后盖内表面紧贴，所述前盖上设置于防水透气结构；所述防水透气结构包括设置于前盖上的透气孔，该前盖的外表面上贴合有覆盖透气孔的防水透气膜，该前盖上贴合有标签膜，该标签膜覆盖所述防水透气膜且设置有与通气孔对应的通孔；所述后盖上的各散热鳍片呈左右延伸且平行设置，该散热鳍片包括一段处于后盖范围内的盖内段和一段处于后盖范围外的盖外段，该后盖上设置有方便控制器固定的连接片；所述盖外段与半导体功率器件处在后盖的同一侧。

2.如权利要求1所述的一种汽车发动机冷却风扇用控制器，其特征在于：所述后盖的内表面设置有固定凸台，所述压紧机构安装于固定凸台上压紧半导体功率器件，该半导体功率器件与固定凸台之间设置有绝缘导热膜片。

3.如权利要求2所述的一种汽车发动机冷却风扇用控制器，其特征在于：所述压紧机构包括压紧弹片，该压紧弹片上设有安装孔，该固定凸台上设置有安装柱，该压紧弹片固定于安装柱上且压紧所述半导体功率器件的前端面。

4.如权利要求3所述的一种汽车发动机冷却风扇用控制器，其特征在于：所述安装柱的上端部设置有若干个嵌环槽，所述安装孔的孔沿设置有若干个径向缺口，该安装孔嵌入所述安装柱的嵌环槽内。

5.如权利要求4所述的一种汽车发动机冷却风扇用控制器，其特征在于：所述电容与后盖内表面之间通过导热胶粘结固定。

6.如权利要求5所述的一种汽车发动机冷却风扇用控制器，其特征在于：所述PCB为矩形板，该PCB板上靠近每个直角处均设置有条形槽。

7.如权利要求6所述的一种汽车发动机冷却风扇用控制器，其特征在于：所述导电片设置有若干个向后凸伸从中支架露出的引脚，该PCB板上对应设置有与引脚一一对应匹配的若干个焊接孔。

8.如权利要求7所述的一种汽车发动机冷却风扇用控制器，其特征在于：所述中支架上还设置有用于固定电感的电感安装槽，该中支架上设置有方便电感引线穿过的穿过孔。