CN109286319A - Dc-dc转换器 - Google Patents

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Abstract

提供一种DC‑DC转换器，包括：基板，散热器装接到该基板；分别连接至不同的直流电源系统的第一端子和第二端子；形成在基板上并且执行DC‑DC电压转换的电路部；作为第一端子与电路部之间的电流路径的第一汇流条；以及作为第二端子与电路部之间的电流路径的第二汇流条。

Description

DC-DC转换器
相关申请的交叉引用
本申请基于在先申请日本专利申请No.2017-139636，其内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及一种包括散热器的DC-DC转换器。
背景技术
近年来，汽车等安装有具有不同电压的两个电源系统。例如，除了传统的12V电源系统之外，还安装了48V电源系统。
在安装具有不同电压的两个电源系统的情况下，如果电力能够在两个电源系统之间互相传输，则例如当两个电源系统之中的一个电源系统故障时，该两个电源系统之中的另一个电源系统能够为所述一个电源系统补偿电力。还能够从一个电源系统的电池为另一个电源系统的电池充电。从而，提出使用双向DC-DC转换器，执行电力的互相传输(例如，参见日本专利申请公开No.2016-226199)。
发明内容
图5示出在汽车等中使用的双向DC-DC转换器300。如图所示，DC-DC转换器300布置在基板310上，并且该DC-DC转换器300在同一平面中包括第一端子321、第二端子322、接地端子323、第一电流线331、第二电流线332和电路部338。基板310设置有散热器340，该散热器340经由作为导热材料的热界面材料(TIM)341装接到基板310的在电路部形成表面的相反侧上的表面。
第一端子321连接到第一电源系统，并且第二端子322连接到第二电源系统。第一电流线331是第一端子321与电路部338之间的电流路径，并且第二电流线332是第二端子322与电路部338之间的电流路径。第一电流线331和第二电流线332用于大电流，并且利用铜箔布设在基板310上。接地端子323对于第一电源系统和第二电源系统是共用的。
因为汽车等中使用的DC-DC转换器300处理大电流，所以第一电流线331、第二电流线332和电路部338随着DC-DC转换器300的运行而产生热量，导致整个基板310温度升高。为解决该问题，设置经由TIM 341装接的散热器340用以散热。然而，由于温度升高可能影响电路的稳定性和寿命，所以需要进一步提高散热性能。
本发明的目的是提高DC-DC转换器的散热性能。
为实现上述目的，根据本发明的一个实施例的DC-DC转换器包括：基板，散热器装接到该基板；第一端子和第二端子，该第一端子和第二端子分别连接到不同的直流(DC)电源系统；电路部，该电路部形成在所述基板上并且执行DC-DC电压转换；第一汇流条，该第一汇流条作为所述第一端子与所述电路部之间的电流路径；以及第二汇流条，该第二汇流条作为所述第二端子与所述电路部之间的电流路径。根据该实施例，热量不仅能够从散热器散失，而且能够从第一汇流条和第二汇流条散失，从而提高DC-DC转换器的散热性能。
此外，根据该实施例的DC-DC转换器，所述第一汇流条和所述第二汇流条由具有矩形的金属板形成，并且以汇流条的长边侧位于在基板侧上的竖立姿态装接至所述基板的形成所述电路部的电路部形成面。结果，由于第一汇流条和第二汇流条的两个宽的板面在基板上方露出，所以能够以高效率散热。此外，能够减小基板的面积。
根据本发明，能够改善DC-DC转换器中的散热性能。
附图说明
图1是图示出根据本发明的一个实施例的DC-DC转换器的配置的立体图；
图2是示出从第一端子侧观看的DC-DC转换器的立体图；
图3是沿着图1和2中的DC-DC转换器的A-A线截取的截面图；
图4是用于比较传统的DC-DC转换器与本实施例的DC-DC转换器的尺寸的图；以及
图5是图示出传统的DC-DC转换器的配置的立体图。
参考标记列表
100 DC-DC转换器
110 基板
111 VIA孔
121 第一端子
122 第二端子
123 接地端子
131 第一汇流条
132 第二汇流条
138 电路部
140 散热器
141 热界面材料
具体实施方式
下面将参考附图说明本发明的示例性实施例。图1是图示出根据本实施例的DC-DC转换器100的配置的立体图。DC-DC转换器100进行第一DC电源系统与第二DC电源系统之间的电力的双向传输。然而，本发明还可以应用于单向DC-DC转换器。此外，本发明还可以应用于升压DC-DC转换器和降压DC-DC转换器中的一者，或者还可以应用于隔离型DC-DC转换器。
如图1所示，DC-DC转换器100布置在基板110上，并且该DC-DC转换器100包括布置在同一平面上的第一端子121、第二端子122、接地端子123和电路部138。第一端子121和第二端子122是分别连接到第一电源系统和第二电源系统的外端子。
电路部138进行DC-DC电压转换。电路部138可以使用任意电压转换系统。例如，可以使用线性调节器系统、斩波电路系统和切换调节器系统等。
散热器140经由作为导热材料的热界面材料(TIM)141装接在基板110的在电路部形成表面(即，基板的形成电路部的表面)的相反侧的表面上。热界面材料141可以是硅、石墨、橡胶、导热油脂和金属等。散热器140可以由具有低热阻的金属材料构成，并且优选的是散热器具有鳍状使得其具有大的表面积。风扇可以装接到散热器以提高散热效果。
在该实施例中，作为电流路径的第一汇流条131设置在第一端子121与电路部138之间，并且作为电流路径的第二汇流条132设置在第二端子122与电路部138之间。
第一汇流条131和第二汇流条132均由长的、薄的矩形金属板形成，并且以汇流条的长边侧向下定位(即，长边侧与基板110侧相邻)的竖立姿态装接到基板110的电路部形成表面。从而，第一汇流条和第二汇流条各自的宽的两个板面在基板110上方露出。此外，由于第一汇流条和第二汇流条处于竖立姿态，所以在基板110上的装接面积能够是小的。
可以通过使多个腿部形成于各个汇流条的金属板的一侧的长边上并且将腿部配合到形成在基板110上的孔中，来进行第一汇流条131和第二汇流条132到基板110的装接，如图2所示。图2是从第一端子121侧观看的立体图。
图3是沿着图1和图2的DC-DC转换器100的A-A线截取的截面图。如图所示，从电路部138产生的热量传导至基板110和VIA孔111，并且经由TIM 141传导至散热器140，并且散失。
此外，在该实施例中，从电路部138产生的热量还从经由基板110连接的第一汇流条131和第二汇流条132散失。如上所述，由于第一汇流条131和第二汇流条132的两个宽板面在基板110上方露出，所以热量能够以高效率散失。此外，第一汇流条131和第二汇流条132能够散失其自身产生的热量。
如上所述，根据该实施例的DC-DC转换器100，热量不仅从电路部138的反面侧上的散热器140有效地散失，而且从在电路部138的相同面侧上设置的第一汇流条131和第二汇流条132有效地散失。结果，能够提高散热性能。
该实施例的DC-DC转换器100使用金属板处于竖立姿态的第一汇流条131和第二汇流条132作为电流路径，而不是利用铜箔布设的传统的第一电流线331和第二电流线332。结果，如图4所示，根据该实施例，电路部138的面积与传统的电路部338的面积相同，但是能够减小基板110的尺寸，进一步提供了有利效果。
本发明不限于上述实施例。例如，可以使用金属板汇流条形成地线。此外，鳍部可以形成在构成第一汇流条131和第二汇流条132的金属板上，或者汇流条的金属板可以弯折。

Claims (2)

1.一种DC-DC转换器，包括：
基板，散热器装接到该基板；
第一端子和第二端子，该第一端子和第二端子分别连接到不同的直流电源系统；
电路部，该电路部形成在所述基板上，并且执行DC-DC电压转换；
第一汇流条，该第一汇流条作为所述第一端子与所述电路部之间的电流路径；以及
第二汇流条，该第二汇流条作为所述第二端子与所述电路部之间的电流路径。
2.根据权利要求1所述的DC-DC转换器，
其中，所述第一汇流条和所述第二汇流条由具有矩形的金属板形成，并且
其中，所述第一汇流条和所述第二汇流条以汇流条的长边侧位于基板侧上的竖立姿态装接至所述基板的电路部形成面，所述电路部形成在该电路部形成面上。
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