CN106255394B - 散热装置、电源处理装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种散热装置、电源处理装置以及该电源处理装置的制造方法，散热装置包括有散热块，散热块包括相连且相互垂直的接触块和散热基板，散热基板上设置有插装通孔，将发热体插装到电路基板后放置散热块，使接触块位于发热体一侧，再依次插装弹片和插销，弹片和接触块分别位于发热体的两侧，插销对插销抵压，弹片和接触块共同作用对发热体实现夹紧。散热基板的体积和散热面积不受夹紧装置的限制，发热体的热量传递到散热基板后实现散热，电源处理装置的制造难度下降且散热性能提高。

Description

散热装置、电源处理装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及电气设备制造领域，具体地涉及一种散热装置、一种电源处理装置及电源处理装置的制造方法。

背景技术

现有的电源处理装置为具有电压控制、处理功能的电路组成的装置，如充电机和交流电机控制器等。在电源处理装置内部设置发热体（如功率管和芯片）等，以实现电路的功能，而发热体产生的热量非常大，因此电路装置中会设置与发热体接触的散热金属块以实现发热体的散热。

现有的散热块为条状散热块，散热块放置于相邻的两个发热体之间，使两个发热体分别贴于散热块的两侧，然后使用U型夹对两个发热体和散热块之间进行夹紧，多个发热体夹紧于散热块后再同时安装到电路基板上。由于U型夹需要从正上方对散热块进行夹紧，散热块无法从正上方增加体积，存在体积限制的散热块散热效果不佳，且其安装方法难以保证多个发热体的位置准确，发热体安装到电路基板时定位困难。

发明内容

本发明的第一发明目的在于提供一种具有优良散热性能的散热装置。

本发明的第二发明目的在于提供一种具有优良散热性能的电源处理装置。

本发明的第三发明目的在于提供一种具有提高散热效果和降低制造难度的电源处理装置的制造方法。

本发明第一发明目的提供散热装置包括夹紧装置和散热块；夹紧装置还包括弹片和插销；散热块包括相互连接的接触块和散热基板，接触块和横板相互垂直；散热基板上设置有插装通孔，弹片的至少一部分和插销的至少一部分均位于插装通孔内，且插销抵压于弹片的第一侧，弹片的第二侧抵压于发热体的第一侧，发热体的第二侧抵压于接触块。

由上可见，插销抵接到弹片的第一侧，弹片形变后抵接到发热体上，发热体在弹片的作用力下抵压到散热块的接触块上，实现对发热体的夹紧，且接触块与散热基板连接，散热基板的延伸面积与厚度均不受限制，发热体的热量充分传递到散热块上，有效提高散热效果；且本散热装置可进行发热体与电路基板之间的安装，无需进行多个发热体同时定位安装，降低制造难度。

进一步的方案是，插装通孔内设置有第一凸台和第二凸台；弹片的末端设置有第一限位凸起，插销的末端设置有第二限位凸起；第一限位凸起与第一凸台限位配合，第二限位凸起与第二凸台限位配合。

由上可见，第一凸台和第二凸台可分别对弹片以及插销进行插装限位，防止弹片和插销松脱。

进一步的方案是，弹片包括弯曲部，发热体抵接于弯曲部。

由上可见，弯曲部的弯曲程度决定了发热体受到的夹紧力，保证发热体与散热块之间紧密夹紧。

进一步的方案是，散热基板上设置有支撑凸起，支撑凸起设置于插销安装孔的一侧上，插销抵接于支撑凸起上。

由上可见，插销的旋转自由度被进一步约束，防止插销受力脱落。

进一步的方案是，插装通孔包括具有圆弧内壁面的插销安装孔，插销的至少一部分位于插销安装孔内。

由上可见，插销位于插销安装孔内，插销被有效定位，保证散热装置的安装稳固性。

进一步的方案是，散热块由铝或者铝合金制成。

进一步的方案是，散热装置还包括导热片，发热体抵接于导热片的一侧，导热片的第二侧抵接于接触块。

由上可见，类如硅片的导热片可提高发热体与散热块之间的热传递速度，提高散热效果。

本发明第二发明目的提供的电源处理装置包括电路基板、发热体以及散热装置，散热装置包括夹紧装置以及散热块，发热体插装到电路基板上；其特征在于：夹紧装置还包括弹片和插销；散热块包括相互连接的接触块和散热基板，接触块和横板相互垂直；散热基板设置有插装通孔，弹片的至少一部分和插销的至少一部分均位于插装通孔内，且插销抵压于弹片的第一侧，弹片的第二侧抵压于发热体的第一侧，发热体的第二侧抵压于接触块。

由上述方案可见，散热块通过弹片和插销的抵压而实现与散热块之间的夹紧，且用于安装弹片和擦插线的插装通孔设置于散热基板，散热基板的体积与延伸面积不受夹紧组件的限制，发热体的热量充分传递到散热块上，优化散热效果。

本发明第三发明目的提供的电源处理装置的制造方法，其中电路处理装置包括电路基板、发热体以及散热装置；散热装置包括散热块、弹片和插销，散热块包括接触块和散热基板，接触块与散热基板相互连接且相互垂直，散热基板上设置有插装通孔。电源处理装置的制造方法包括将发热体插装到电路基板中；将散热块安置到电路基板上，且接触块位于发热体的一侧；将弹片插入插装通孔中，且弹片一部分位于发热体的另一侧；将插销插入插装通孔中，插销抵接于弹片以致弹片与接触块从两侧对发热体进行夹紧。

由上可见，进行电源处理装置的制造时，先对发热体与电路基板之间进行安装，多个发热体安装好到电路基板上后再叠放散热块到电路基板上方，使接触块均位于发热体一侧，最后依次安放弹片与插销。由于发热体与接触块之间的夹紧通过弹片的弹性形变实现，故不需要弹片与插销的高度定位，节省了现有技术中发热体安装到散热块时的多重同时定位工作和安装到电路基板的多重同时定位工作。电路处理装置的安装难度下降、生产效率提高，且散热块不受体积限制的散热基板提供了优良的散热效果。

附图说明

图1为本发明散热装置第一实施例的结构图。

图2为本发明散热装置第一实施例中散热块的结构图。

图3为图2中A处的放大图。

图4为本发明散热装置第一实施例中插销的结构图。

图5为本发明散热装置第一实施例中弹片的结构图。

图6为本发明散热装置第一实施例的结构分解图。

图7为本发明散热装置第一实施例的剖视图。

图8为本发明散热装置第二实施例的结构分解图。

图9为本发明电源处理装置的制造方法实施例的流程框图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

第一实施例

电源处理装置如充电机、交流控制器或直流控制器，电源处理装置包括电路基板以及散热装置。散热装置包括插装到电路基板上的发热体和散热块，发热体的为发热件，因此需要设置散热块对发热体的热量进行对外散热。

参见图1，图1为散热装置第一实施例的结构图。本实施例的散热装置包括散热块1和多个夹紧装置，散热装置能实现对散热块的夹紧和与发热体之间的热传递。散热块1包括接触块11和散热基板12，接触块11和散热基板12一体成型，散热装置的主要工作原理是，通过夹紧装置将发热体夹紧到散热块1的接触块11的一侧上，通过热传递将发热体上的热量传递到接触块11，接触块11的热量传导到散热基板12，再通过具有更大散热面积的散热基板12对外散热；本实施例中的发热体为功率管2。

参见图2，图2为散热块的结构图。结合图1，金属铝或铝合金制成的散热块1包括接触块11和散热基板12，接触块11和散热基板12均为具有一定厚度的板型金属块，接触块11和散热基板12一体成型且二者之间相互垂直。在散热基板12上方的散热面上设置有插装通孔13，插装通孔13用于插装夹紧装置，夹紧装置从上往下插装，从散热基板12下方与接触块11共同作用对功率管2进行夹紧；在散热基板12的与接触块11所在的平面上设置有支撑凸起14，支撑凸起14位于插装通孔13一侧。

参见图3、图4和图5，图3为图2中A处的局部放大图，图4为夹紧装置中插销的结构图，图5为夹紧装置中弹片的结构图。夹紧装置包括插销4和弹片3，弹片3为具有一定弹性形变能力的金属片，弹片3的上部为矩形部，弹片3的下部为弯曲部31，弯曲部31从矩形部的末端开始弯曲，从弹片3的厚度方向上，弯曲部31呈S型弯曲；弹片3的顶部设置有第一限位凸起32，第一限位凸起32为弹片3端部两侧横向延伸而形成的伸出部。插销4为长形圆柱销41，插销4的顶端设置有第二限位凸起42，第二限位凸起42为具有比圆柱销41更大直径的扁形圆柱，插销4的底端倒圆角设置。

散热块1的插装通孔13包括有弹片安装孔131和插销安装孔132，弹片安装孔131为矩形通孔，弹片安装孔131的内壁上凸起形成第一凸台133；插销安装孔132为具有圆弧内壁面的通孔，在圆弧内壁面上凸起形成第二凸台134。结合图1，支撑凸起14位于插销安装孔132一侧上，且支撑凸起14的内壁面与插销安装孔132的内壁面相切接合。

参见图6和图7，图6为散热装置第一实施例的结构分解图，图7为散热装置的剖视图。功率管2安装到电路基板上后位置得以固定，此后将散热块1放置到功率管2一侧，使接触块11处于功率管2的一侧上。弹片3安装到插装通孔13后，弹片3位于功率管2的另一侧上，功率管2位于弹片3与接触块11之间。插销4的安装位置位于弹片3的另一侧上，插销4安装到插装通孔13后，插销4对弹片3的第一侧进行抵压，弹片3发生一定量的弹性形变，且弹片3的弯曲部31（图4示）第二侧抵压到功率管2的第一侧；接触块11与功率管2之间还设置有导热片，本实施例中的导热片为硅片5，硅片5可预先附着在接触块11上，当功率管2受到弹片3的抵压后，功率管2则抵压至接触块11上的硅片5上。接触块11和弹片3共同作用，实现对功率管2的夹紧。弹片3上的第一限位凸起32抵接到插装通孔13中的第一凸台133上，第一凸台133的限位作用防止弹片3松脱，插销4上的第二限位凸起42抵接到插装通孔13中的第二凸台134上，第二凸台134的限位作用防止插销4松脱；支撑凸起14的设置可对插销4进行限位，提供插销4背向弹片3方向上的支撑力，提高散热装置的力学性能以及安装稳定性。

由于电路基板上功率管2的位置分布根据电路基板的电路分布而设定，接触块11的具体形状可根据功率管2的具体数量、布置位置和朝向去具体设置，使散热块1与功率管2之间的安装工作更便捷，功率管2的热量均通过接触块11传递到散热基板12上，散热基板的表面积不因夹持装置的设置而受到限制，且导热片有效提高导热能力，多个功率管2的热量均通过大面积的表面传递到外界，电源处理装置的散热性能有效提高。

第二实施例

参见图8，图8为散热装置第二实施例的结构图，接触块7的接触面上直接设置有硅涂层9，安装时功率管8抵接到接触块7的接触面上实现夹紧，同时硅涂层提供良好的导热能力。

电源处理装置的制造方法实施例

参见图9，图9为电源处理装置的制造方法的流程框图，电源处理装置的结构在上文实施例中已进行详细说明，故不赘述。结合图6，先执行步骤S1，将功率管2插装到电路基板上，功率管2的数量可以为多个；随后执行步骤S2，将散热块1安置到电路基板上方，且接触块11位于功率管2的一侧；然后执行步骤S3，将弹片3插入插装通孔13内，此时弹片3和接触块分别位于功率管2的两侧；最后执行步骤S4，将插销4插装到插装通孔13内，此时插销4对弹片3进行抵押，弹片3往靠近功率管2的方向移动，并抵压到功率管2的第一侧上，收到抵压力的功率管2的第二侧抵压到接触块11上，接触块11和弹片3共同作用对功率管2进行夹紧；此时弹片3形成反向的弹性形变，因此增大了对功率管2的夹紧力；接触块11上预先附着有硅片或者硅涂层，功率管2紧贴于硅片或者硅涂层上，提高散热速率。散热块1整体采用金属铝或铝合金制成，接触块11上连接散热基板12，散热基板12具有面积可扩展性和不受限等特点，功率管2的热量可通过散热基板12更大的面积去实现充分的热传递，优化对功率管2的散热性能。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，如散热块的接触块以及散热基板的形状可以为其他特殊轮廓，散热基板上设置有散热鳍片，散热基板上连接有多块接触块等，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.散热装置，包括散热块和夹紧装置；

其特征在于：

所述夹紧装置包括弹片和插销；

所述散热块包括相互连接的接触块和散热基板，所述接触块和所述散热基板相互垂直；

所述散热基板上设置有插装通孔，所述弹片和所述插销均从上往下地插装于所述插装通孔中，且所述插销抵压于所述弹片的第一侧，所述弹片的第二侧抵压于发热体的第一侧，所述发热体的第二侧抵压于所述接触块；

所述插装通孔内设置有第一凸台，所述弹片的顶端设置有第一限位凸起，所述第一限位凸起与所述第一凸台限位配合；

所述插装通孔内设置有第二凸台，所述插销的顶端设置有第二限位凸起，所述第二限位凸起与所述第二凸台限位配合。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于：

所述弹片包括弯曲部，所述发热体抵接于所述弯曲部。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于：

所述散热基板上设置有支撑凸起，所述支撑凸起设置于所述插销安装孔的一侧上，所述插销抵接于所述支撑凸起上。

4.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于：

所述插装通孔包括具有圆弧内壁面的插销安装孔，所述插销的至少一部分位于所述插销安装孔内。

5.根据权利要求1至4所述的散热装置，其特征在于：

所述散热块由铝或者铝合金制成。

6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于：

所述散热装置还包括导热片，所述发热体抵接于所述导热片的一侧，所述导热片的第二侧抵接于所述接触块。

7.电源处理装置，包括电路基板、发热体以及散热装置，所述散热装置包括夹紧装置以及散热块，所述发热体插装到所述电路基板上；

其特征在于：

所述夹紧装置包括弹片和插销；

所述散热块包括相互连接的接触块和散热基板，所述接触块和所述散热基板相互垂直；

所述散热基板设置有插装通孔，所述弹片和所述插销均从上往下地插装于所述插装通孔中，且所述插销抵压于所述弹片的第一侧，所述弹片的第二侧抵压于所述发热体的第一侧，所述发热体的第二侧抵压于所述接触块；

所述插装通孔内设置有第一凸台，所述弹片的顶端设置有第一限位凸起，所述第一限位凸起与所述第一凸台限位配合；

所述插装通孔内设置有第二凸台，所述插销的顶端设置有第二限位凸起，所述第二限位凸起与所述第二凸台限位配合。

8.电源处理装置的制造方法，其特征在于，电路处理装置包括电路基板、发热体以及散热装置；所述散热装置包括散热块、弹片和插销，所述散热块包括接触块和散热基板，所述接触块与所述散热基板相互连接且相互垂直，所述散热基板上设置有插装通孔；所述插装通孔内设置有第一凸台，所述弹片的顶端设置有第一限位凸起，所述插装通孔内设置有第二凸台，所述插销的顶端设置有第二限位凸起；

所述电源处理装置的制造方法包括：

将所述发热体插装到所述电路基板中；

将所述散热块安置到电路基板上，且所述接触块位于所述发热体的一侧；

将所述弹片从上往下插入所述插装通孔中，且所述弹片一部分位于所述发热体的另一侧，所述第一限位凸起与所述第一凸台限位配合；

将所述插销从上往下插入所述插装通孔中，所述插销抵接于所述弹片，使所述弹片与所述接触块从两侧对所述发热体进行夹紧；所述第二限位凸起与所述第二凸台限位配合。