CN107113998A - 电子调速器、以及可移动平台 - Google Patents
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Abstract
一种电子调速器，包括：壳体，电路板，安装在所述壳体内，所述电路板包括上表面以及与所述上表面背对设置的下表面，所述上表面面对所述壳体的其中一个内壁设置，所述下表面面对所述壳体的另一个相对的内壁设置，其中，所述上表面设有多个第一MOS管，所述下表面设有多个第二MOS管；所述第一MOS管以及所述第二MOS管的顶面均嵌设有导热金属片；所述第一MOS管的导热金属片通过第一导热垫与所述壳体的其中一个内壁导热连接；所述第二MOS管的导热金属片通过第二导热垫与所述壳体的另一个相对内壁导热连接。上述电子调速器的散热性较好，且利于电子调速器的小型化设计。本发明还提供一种应用上述电子调速器的可移动平台。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制技术，特别涉及一种电子调速器以及应用该电子调速器的可移动平台。
背景技术
现有的大电流的电子调速器，例如，35A以上的电子调速器，其体积都非常大，如此一来安装上会很受限，同时体积大也伴随着重量重，机动与续航能力会相应降低。
但是，如果只将大电流的电子调速器的集成度提高，则可能导致散热性不好，电子调速器因温度过高而不能正常工作。
发明内容
本发明实施例主要解决的技术问题是提供一种体积较小、并且散热性较好的电子调速器。
一种电子调速器，包括：
壳体，
电路板，安装在所述壳体内，所述电路板包括上表面以及与所述上表面背对设置的下表面，所述上表面面对所述壳体的其中一个内壁设置，所述下表面面对所述壳体的另一个相对的内壁设置，
其中，所述上表面设有多个第一MOS管，所述下表面设有多个第二MOS管；所述第一MOS管以及所述第二MOS管的顶面均嵌设有导热金属片；
所述第一MOS管的导热金属片通过第一导热垫与所述壳体的其中一个内壁导热连接；
所述第二MOS管的导热金属片通过第二导热垫与所述壳体的另一个相对内壁导热连接。
在电子调速器中，第一MOS管以及第二MOS管是主要的热源，在第一MOS管以及第二MOS管的顶面均嵌设有导热金属片，并且第一MOS管以及第二MOS管可以直接通过该导热金属片进行散热，使得第一MOS管以及第二MOS管的顶部的热阻相较于顶部为塑料封装体的传统的MOS管的热阻大大减小，大大增强了第一MOS管以及第二MOS管的热传导路径上的导热能力；同时，第一MOS管以及第二MOS管分别通过第一导热垫以及第二导热垫与电子调速器的壳体进行热传导，增大了第一MOS管以及第二MOS与外界的热交换面积，从而有效提高电子调速器的散热效率。由于提高了第一MOS管以及第二MOS管的散热效率，因此，可以在电路板的相对两侧同时贴装MOS管，以减小电路板的占用空间；并且，第一MOS管以及第二MOS管的散热效率较高，便于采用较小的尺寸的MOS管，从而进一步减小电路板的占用空间，从而利于电子调速器的小型化设计。
在其中一个实施例中，所述导热金属片直接封装在所述第一MOS管以及所述第二MOS管内，并所述导热金属片的顶面至少部分外露。
在其中一个实施例中，多个所述第一MOS管与多个所述第二MOS管相对设置；
或者，多个所述第一MOS管与多个所述第二MOS管交错设置。
在其中一个实施例中，所述第一MOS管的数量大于等于6个；
或/及，所述第二MOS管的数量大于等于6个。
在其中一个实施例中，多个所述第一MOS管平行间隔设置，并且呈矩阵分布；
或/及，多个所述第二MOS管平行间隔设置，并且呈矩阵分布。
在其中一个实施例中，所述导热垫为导热胶层或导热脂层。
在其中一个实施例中，所述导热胶层为导热硅胶层。
在其中一个实施例中，所述导热脂层为导热硅脂层。
在其中一个实施例中，所述第一MOS管以及所述第二MOS管的宽度、长度均小于4毫米。
在其中一个实施例中，所述第一MOS管以及所述第二MOS管的宽度、长度均为3.3毫米。
在其中一个实施例中，所述电调允许的最大工作电流大于等于30安培。
在其中一个实施例中，所述电调允许的最大工作电流为35～60安培。
在其中一个实施例中，所述上壳以及下壳均为金属壳。
在其中一个实施例中，所述上壳以及下壳均为铝壳。
在其中一个实施例中，所述上壳的外表面对应所述第一MOS的区域设有多个散热鳍片；
或/及，所述下壳的外表面对应所述第二MOS管的区域设有多个散热鳍片。
在其中一个实施例中，多个所述第一MOS管共用一个导热垫；
或/及，多个所述第二MOS管共用一个导热垫。
一种可移动平台，包括：
机架；
多个电机，安装在所述机架上；
电子调速器，为多个，分别与所述多个电机电连接，用于控制多个所述多个电机；以及
控制器，与多个所述电子调速器通信连接；所述控制器通过多个所述电子调速器分别控制所述电机的工作状态
其中，所述电子调速器包括壳体、以及安装在所述壳体内的电路板，所述电路板包括上表面以及与所述上表面背对设置的下表面，所述上表面面对所述壳体的其中一个内壁设置，所述下表面面对所述壳体的另一个相对的内壁设置；
所述上表面设有多个第一MOS管，所述下表面设有多个第二MOS管；所述第一MOS管以及所述第二MOS管的顶面均嵌设有导热金属片；
所述第一MOS管的导热金属片通过第一导热垫与所述壳体的其中一个内壁导热连接；
所述第二MOS管的导热金属片通过第二导热垫与所述壳体的另一个相对内壁导热连接。
在其中一个实施例中，所述导热金属片直接封装在所述第一MOS管以及所述第二MOS管内，并所述导热金属片的顶面至少部分外露。
在其中一个实施例中，多个所述第一MOS管与多个所述第二MOS管相对设置；
或者，多个所述第一MOS管与多个所述第二MOS管交错设置。
在其中一个实施例中，所述第一MOS管的数量大于等于6个；
或/及，所述第二MOS管的数量大于等于6个。
在其中一个实施例中，多个所述第一MOS管平行间隔设置，并且呈矩阵分布；
或/及，多个所述第二MOS管平行间隔设置，并且呈矩阵分布。
在其中一个实施例中，所述导热垫为导热胶层或导热脂层。
在其中一个实施例中，所述导热胶层为导热硅胶层。
在其中一个实施例中，所述导热脂层为导热硅脂层。
在其中一个实施例中，所述第一MOS管以及所述第二MOS管的宽度、长度均小于4毫米。
在其中一个实施例中，所述第一MOS管以及所述第二MOS管的宽度、长度均为3.3毫米。
在其中一个实施例中，所述电调允许的最大工作电流大于等于30安培。
在其中一个实施例中，所述电调允许的最大工作电流为35～60安培。
在其中一个实施例中，所述壳体为金属壳。
在其中一个实施例中，所述壳体为铝壳。
在其中一个实施例中，所述壳体的外表面对应所述第一MOS的区域设有多个散热鳍片；
或/及，所述壳体的外表面对应所述第二MOS管的区域设有多个散热鳍片。
在其中一个实施例中，多个所述第一MOS管共用一个导热垫；
或/及，多个所述第二MOS管共用一个导热垫。
在其中一个实施例中，所述可移动平台为无人飞行器，或无人底盘车。
在其中一个实施例中，所述可移动平台为无人飞行器，或无人底盘车。
附图说明
图1是本发明的电子调速器的分解图；
图2是图1所示的电子调速器的立体图；
图3是沿图2中C-C线的剖面图；
图4是应用图1所示的电子调速器的可移动平台的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
发明人在实现本发明的过程中，发现提高MOS管的散热效率，可以有效减小电子调速器的体积以及增大电子调速器的最大工作电流。
本发明提供一种电子调速器，包括壳体、电路板以及分别贴装在所述电路板的相对两表面的多个MOS管。每个MOS管的顶面嵌设有导热金属片。其中，位于所述电路板的相对两侧的MOS管的导热金属片分别通过导热垫与壳体的内壁抵接，以将MOS管产生的热量传递给壳体。
在上述电子调速器中，由于每个MOS管的顶面嵌设有导热金属片，其顶部的热阻相较于顶部为塑料封装体的传统的MOS管的热阻大大减小，大大增强了MOS管的热传导路径上的导热能力。同时，MOS管以分别通过导热垫与电子调速器的壳体的内壁进行热传导，增大了MOS管与外界的热交换面积，从而有效提高电子调速器的散热效率。由于提高了MOS管的散热效率，因此，可以在电路板的相对两侧同时贴装MOS管，以减小电路板的占用空间；并且，第一MOS管以及第二MOS管的散热效率较高，便于采用较小的尺寸的MOS管，从而进一步减小电路板的占用空间，从而利于电子调速器的小型化设计。
在其中一个实施例中，所述壳体包括上壳、以及与所述上壳拼接的下壳。所述下壳与所述上壳共同形成一个壳体。电路板安装在所述壳体内。
在其中一个实施例中，电路板的相对两侧同时贴装MOS管的型号以及尺寸可以相同，也可以不同。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1至图3，本发明的实施例的电子调速器100，包括上壳110、下壳120、以及电路板130。所述下壳120，与所述上壳110对应设置。所述下壳120与所述上壳110共同形成一个壳体。电路板130，安装在所述壳体内。
所述电路板130包括上表面130a以及与所述上表面130a背对设置的下表面130b。所述上表面130a面对所述上壳110的内壁设置，所述下表面130b面对所述下壳120的内壁设置。
其中，所述上表面130a设有多个第一MOS管150a，所述下表面130b设有多个第二MOS管150b。所述第一MOS管150a以及所述第二MOS管150b的顶面均嵌设有导热金属片150c。所述第一MOS管150a的导热金属片150c通过第一导热垫160a与所述上壳110的内壁导热连接。所述第二MOS管150b的导热金属片150c通过第二导热垫160b与所述下壳120的内壁导热连接。
在电子调速器100中，第一MOS管150a以及第二MOS管150b是主要的热源，在第一MOS管150a以及第二MOS管150b的顶面均嵌设有导热金属片150c，并且第一MOS管150a以及第二MOS管150b可以直接通过该导热金属片150c进行散热，使得第一MOS管150a以及第二MOS管150b的顶部的热阻相较于顶部为塑料封装体的传统的MOS管的热阻大大减小，大大增强了第一MOS管150a以及第二MOS管150b的热传导路径上的导热能力；同时，第一MOS管150a以及第二MOS管150b分别通过第一导热垫160a以及第二导热垫160b与电子调速器100的上壳110以及下壳120进行热传导，增大了第一MOS管150a以及第二MOS与外界的热交换面积，从而有效提高电子调速器100的散热效率。由于提高了第一MOS管150a以及第二MOS管150b的散热效率，因此，可以在电路板130的相对两侧同时贴装MOS管，以减小电路板130的占用空间；并且，第一MOS管150a以及第二MOS管150b的散热效率较高，便于采用较小的尺寸的MOS管，从而进一步减小电路板130的占用空间，从而利于电子调速器100的小型化设计。
所述导热金属片150c直接封装在所述第一MOS管150a以及所述第二MOS管150b内，并所述导热金属片150c的顶面至少部分外露。即，在对第一MOS管150a以及第二MOS管150b进行封装的时候，直接将导热金属片150c封装在一起。
第一MOS管150a以及第二MOS管150b的设置位置，可以根据不同需求来设计。例如，在其中一个实施例中，多个所述第一MOS管150a与多个所述第二MOS管150b相对设置，以进一步地节省电路板130的占用空间，利于电子调速器100的小型化设计。在其他实施例中，多个所述第一MOS管150a与多个所述第二MOS管150b交错设置，以提高单个MOS管的有效散热面积，进一步提高MOS管的散热效率。
第一MOS管150a以及第二MOS管150b的数量可以根据实际需要设置，可以用多个尺寸较小的MOS管的数量代替传统的电子调速器100的一个大尺寸的MOS管，以提高MOS管的散热效率，同时减小占用空间。例如，在图示的实施例中，所述第一MOS管150a的数量大于等于6个，所述第二MOS管150b的数量大于等于6个。
第一MOS管150a以及第二MOS管150b的数量的相对位置可以根据不同需求来设计，例如，在图示的实施例中，多个所述第一MOS管150a平行间隔设置，并且呈矩阵分布，以便于多个第一MOS管150a均匀散热。多个所述第二MOS管150b平行间隔设置，并且呈矩阵分布，以便于多个第二MOS管150b均匀散热。
由于MOS管的散热效率大大提高了，可以采用小尺寸的封装工艺来封装MOS管，例如，所述第一MOS管150a以及所述第二MOS管150b的宽度、长度均小于4毫米，例如，所述第一MOS管150a以及所述第二MOS管150b的宽度、长度可以为4毫米，3.8毫米，3.6毫米，3.5毫米，3.2毫米，3.0毫米，2.8毫米，2.6毫米，2.5毫米等。所述第一MOS管150a以及所述第二MOS管150b的宽度与长度可以不同。具体在图示的实施例中，所述第一MOS管150a以及所述第二MOS管150b的宽度、长度均为3.3毫米。
所述电调允许的最大工作电流大于等于30安培，可以根据所述电调允许的最大工作电流来增加第一MOS管150a以及第二MOS管150b的数量。例如，所述电调允许的最大工作电流可以为35安培、40安培、45安培、50安培、55安培、60安培等。
所述导热垫为导热胶层或导热脂层。导热胶层可以为导热性较好的粘胶制成，例如，所述导热胶层为导热硅胶层。所述导热脂层可以为导热性较好的脂类制成，例如，所述导热脂层可以为导热硅脂层。
导热垫的设置方式可以根据不同需求来设计，例如，在图示的实施例中，多个所述第一MOS管150a共用一个导热垫，多个所述第二MOS管150b共用一个导热垫，以提高第一MOS管150a以及第二MOS管150b与所述上壳110以及下壳120的传导效率。当然，在其他实施例中，每个第一MOS管150a可以单独对应一个导热垫，每个第二MOS管150b可以单独设置一个导热垫，避免各个MOS管之间相互影响。
为了提高MOS管与外界的热交换效率，所述上壳110以及下壳120均为金属壳。例如，在图示的实施中，所述上壳110以及下壳120均为铝壳。当然，在其他实施例中，所述上壳110以及下壳120也可以其他金属壳，例如，铝合金，同合金等。
所述上壳110的开口边缘设有第一上凹槽以及第二下凹槽，所述下壳120的开口边缘设有第一下凹槽以及第二下凹槽。所述第一上凹槽与所述第一下凹槽对应设置，并且共同拼接成一个穿线孔170a。所述第二上凹槽与所述第二下凹槽对应设置，并且共同拼接成一个收容孔170b，用于收容电容。
为了进一步提高MOS管与外界的热交换效率，所述上壳110的外表面对应所述第一MOS的区域设有多个散热鳍片180a。所述下壳120的外表面对应所述第二MOS管150b的区域设有多个散热鳍片180b。
基于上述电子调速器100，本发明还提供一种可移动平台，所述可移动平台利用上述电子调速器100驱动电机。所述可移动平台为无人飞行器，或无人底盘车。
请一并参阅图4，本发明的实施例的可移动平台10，包括多个电子调速器100、机架200、多个电机300、控制器400。多个电机300，安装在所述机架200上。多个电子调速器100，分别与所述多个电机300电连接，用于控制多个所述多个电机300。控制器400，与多个所述电子调速器100通信连接。
其中，所述控制器400通过多个所述电子调速器100分别控制多个所述电机300的工作状态。具体在图示的实施例中，所述可移动平台为无人飞行器，所述控制器400为飞行控制器，所述电机300用于驱动螺旋桨转动，为所述无人飞行器提供飞行动力。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (33)
1.一种电子调速器，其特征在于，包括：
壳体，
电路板，安装在所述壳体内，所述电路板包括上表面以及与所述上表面背对设置的下表面，所述上表面面对所述壳体的其中一个内壁设置，所述下表面面对所述壳体的另一个相对的内壁设置，
其中，所述上表面设有多个第一MOS管，所述下表面设有多个第二MOS管；所述第一MOS管以及所述第二MOS管的顶面均嵌设有导热金属片；
所述第一MOS管的导热金属片通过第一导热垫与所述壳体的其中一个内壁导热连接；
所述第二MOS管的导热金属片通过第二导热垫与所述壳体的另一个相对内壁导热连接。
2.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于，所述导热金属片直接封装在所述第一MOS管以及所述第二MOS管内，并所述导热金属片的顶面至少部分外露。
3.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于，多个所述第一MOS管与多个所述第二MOS管相对设置；
或者，多个所述第一MOS管与多个所述第二MOS管交错设置。
4.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于，所述第一MOS管的数量大于等于6个；
或/及，所述第二MOS管的数量大于等于6个。
5.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于，多个所述第一MOS管平行间隔设置，并且呈矩阵分布；
或/及，多个所述第二MOS管平行间隔设置，并且呈矩阵分布。
6.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于，所述导热垫为导热胶层或导热脂层。
7.根据权利要求6所述的电子调速器，其特征在于，所述导热胶层为导热硅胶层。
8.根据权利要求6所述的电子调速器，其特征在于，所述导热脂层为导热硅脂层。
9.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于，所述第一MOS管以及所述第二MOS管的宽度、长度均小于4毫米。
10.根据权利要求9所述的电子调速器，其特征在于，所述第一MOS管以及所述第二MOS管的宽度、长度均为3.3毫米。
11.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于，所述电调允许的最大工作电流大于等于30安培。
12.根据权利要求11所述的电子调速器，其特征在于，所述电调允许的最大工作电流为35～60安培。
13.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于，所述壳体为金属壳。
14.根据权利要求13所述的电子调速器，其特征在于，所述壳体为铝壳。
15.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于，所述壳体的外表面对应所述第一MOS的区域设有多个散热鳍片；
或/及，所述壳体的外表面对应所述第二MOS管的区域设有多个散热鳍片。
16.根据权利要求1所述的电子调速器，其特征在于，多个所述第一MOS管共用一个导热垫；
或/及，多个所述第二MOS管共用一个导热垫。
17.一种可移动平台，其特征在于，包括：
机架；
多个电机，安装在所述机架上；
电子调速器，为多个，分别与所述多个电机电连接，用于控制多个所述多个电机；以及
控制器，与多个所述电子调速器通信连接；所述控制器通过多个所述电子调速器分别控制所述电机的工作状态
其中，所述电子调速器包括壳体、以及安装在所述壳体内的电路板，所述电路板包括上表面以及与所述上表面背对设置的下表面，所述上表面面对所述壳体的其中一个内壁设置，所述下表面面对所述壳体的另一个相对的内壁设置；
所述上表面设有多个第一MOS管，所述下表面设有多个第二MOS管；所述第一MOS管以及所述第二MOS管的顶面均嵌设有导热金属片；
所述第一MOS管的导热金属片通过第一导热垫与所述壳体的其中一个内壁导热连接；
所述第二MOS管的导热金属片通过第二导热垫与所述壳体的另一个相对内壁导热连接。
18.根据权利要求17所述的电子调速器，其特征在于，所述导热金属片直接封装在所述第一MOS管以及所述第二MOS管内，并所述导热金属片的顶面至少部分外露。
19.根据权利要求17所述的电子调速器，其特征在于，多个所述第一MOS管与多个所述第二MOS管相对设置；
或者，多个所述第一MOS管与多个所述第二MOS管交错设置。
20.根据权利要求17所述的电子调速器，其特征在于，所述第一MOS管的数量大于等于6个；
或/及，所述第二MOS管的数量大于等于6个。
21.根据权利要求17所述的电子调速器，其特征在于，多个所述第一MOS管平行间隔设置，并且呈矩阵分布；
或/及，多个所述第二MOS管平行间隔设置，并且呈矩阵分布。
22.根据权利要求17所述的电子调速器，其特征在于，所述导热垫为导热胶层或导热脂层。
23.根据权利要求22所述的电子调速器，其特征在于，所述导热胶层为导热硅胶层。
24.根据权利要求22所述的电子调速器，其特征在于，所述导热脂层为导热硅脂层。
25.根据权利要求17所述的电子调速器，其特征在于，所述第一MOS管以及所述第二MOS管的宽度、长度均小于4毫米。
26.根据权利要求25所述的电子调速器，其特征在于，所述第一MOS管以及所述第二MOS管的宽度、长度均为3.3毫米。
27.根据权利要求17所述的电子调速器，其特征在于，所述电调允许的最大工作电流大于等于30安培。
28.根据权利要求27所述的电子调速器，其特征在于，所述电调允许的最大工作电流为35～60安培。
29.根据权利要求28所述的电子调速器，其特征在于，所述壳体为金属壳。
30.根据权利要求29所述的电子调速器，其特征在于，所述壳体为铝壳。
31.根据权利要求17所述的电子调速器，其特征在于，所述壳体的外表面对应所述第一MOS的区域设有多个散热鳍片；
或/及，所述壳体的外表面对应所述第二MOS管的区域设有多个散热鳍片。
32.根据权利要求17所述的电子调速器，其特征在于，多个所述第一MOS管共用一个导热垫；
或/及，多个所述第二MOS管共用一个导热垫。
33.根据权利要求17所述的可移动平台，其特征在于，所述可移动平台为无人飞行器，或无人底盘车。
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