CN111490674A - 电源装置 - Google Patents

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Abstract

一种作为电源装置的DC‑DC转换器，具有磁性部件、半导体部件、电路基板和热传导部件。磁性部件具有热能释放表面。半导体部件电连接到磁性部件。布置在电路基板上的控制器电连接到半导体部件，以对半导体部件的行为进行控制。热传导部件沿电路基板的厚度方向布置，以与磁性元件重叠。热传导部件布置成不与半导体部件和电路基板电连接，而是面对磁性部件的热能释放表面，以使磁性部件中产生的热能与热传导部件传导。

Description

电源装置
技术领域
本公开涉及一种电源装置。
背景技术
专利文献1：日本专利公开2017-112794号公报公开了一种电源装置，所述电源装置具有多个磁性单元、多个半导体单元、电路基板和一个或多个板状连接构件。多个磁性单元电连接到多个相应的半导体单元。一个或多个控制器安装在电路基板上，以对半导体单元的行为进行控制。板状连接构件布置在磁性单元与电路基板之间。
专利文献1所公开的电源装置中的连接构件形成多个半导体单元之间的电连接，和/或形成半导体单元与布置在电路基板上的控制器之间的电连接。如前所述，通过连接构件将电力供给半导体单元。
在专利文献1所公开的电源装置中，由于连接构件面对多个磁性单元布置，因此，该布置能使将多个磁性单元中产生的热能经由电连接而传导到诸如前述的多个半导体单元等其他部件。尽管连接构件具有特定的热能释放能力，但是当根据结构要求需要减小连接构件的厚度时，所述热能释放能力受到限制。也就是说，连接构件的厚度的减小妨碍了连接构件的热能释放性能的维持。即，在专利文献1所公开的电源装置中，连接构件的导电性能的这样的提高，造成维持磁性单元的所需的热能释放性能的困难。从磁性单元的热能释放性能的观点出发，在提供高电源电压的电源装置中，容易产生该缺陷。
发明内容
因此，希望提供一种具有优异的热能辐射性能的磁性单元的电源装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种电源装置，所述电源装置具有磁性部件、与磁性部件电连接的半导体部件、电路基板和热传导部件。控制器布置在电路基板上，以电连接到半导体部件，从而对半导体部件的行为进行控制。热传导部件沿电路基板的厚度方向布置，以与磁性部件重叠。热传导部件布置成不与半导体部件或电路基板电连接，而是面对磁性部件的热能释放表面，以使磁性部件中产生的热能通过热传导部件传导。
在如前所述的电源装置的结构中，磁性部件电连接到半导体部件。电路基板电连接到半导体部件，以对包括一次侧半导体单元和二次侧半导体单元的半导体部件的行为进行控制。
另一方面，第一热传导部件在作为第三方向的厚度方向上被布置成面对磁性部件的释放表面，而在第一热传导部件、半导体部件和电路基板之间没有电连接。即，第一热传导部件被布置在电路基板、第一热传导部件和磁性部件在厚度方向上堆叠的结构中。这种布置能使在包括第一磁性单元和第二磁性单元的磁性部件中产生的热能沿厚度方向释放到第一热传导部件。
特别地，半导体部件和电路基板不与第一热传导部件电连接。因此，第一热传导部件仅因为第一热传导部件被布置成面对磁性部件的释放表面而具有热能释放能力。
电源装置的改进结构因第一热传导部件的结构而不会在热能释放能力方面限制磁性部件的结构。即，电源装置的改进结构不需要减小第一热传导部件的厚度，以维持电传导性。该结构允许独立地确定诸如第一热传导部件和磁性部件中的每一个的厚度和尺寸之类的结构。
如前面详细描述的，第一示例性实施例提供了具有优良的热能释放能力的电源装置。
附图说明
将参照附图，以举例的方式描述本发明优选的非限制性实施例，其中：
图1是示出根据本公开的第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器的剖面的视图；
图2是根据图1所示的第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器的俯视图；
图3是根据图1所示的第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器的变压器的电路图；
图4是示出根据第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器的剖面的视图，以对在磁性单元中产生并经由热传导部件释放的热能的、由粗箭头表示的热能释放流进行说明；
图5是示出根据本公开的第二示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器的剖面的视图；
图6是示出作为电源装置的DC-DC转换器沿图5所示的线VI-VI的剖面的视图；
图7是示出根据本公开的第三示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器的剖面的视图；以及
图8是示出根据本公开的第四示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器的剖面的视图。
具体实施方式
下文将参照附图，对本公开的各实施例进行描述。在各实施例的以下描述中，在通篇的若干附图中，相似的附图标记或数字表示相似或等同的组成部分。
第一示例性实施例
参照图1至图4，给出根据本公开的第一示例性实施例的电源装置的描述。
图1是示出根据第一示例性实施例的、作为电源装置的直流-直流转换器(DC-DC转换器)1的剖面的视图。如图1所示，DC-DC转换器1执行将DC电源的高DC电压降低到低DC电压并将低DC电压供给辅助电池的电压降低控制。
图2是根据图1所示的第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器1的俯视图。如图1和图2所示，DC-DC转换器1具有壳体2、磁性部件10、半导体部件20、电路基板30和作为热传导部件的第一热传导部40。磁性部件10包括第一磁性单元11及第二磁性单元12。半导体部件20包括一次侧半导体单元21及二次侧半导体单元22。磁性部件10电连接到半导体部件20。
壳体2具有有底部2c的箱状，并且收容有：包括第一磁性体单元11和第二磁性体单元12的磁性部件10；包括一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22的半导体部件20；电路基板30；以及第一热传导部40。半导体部20的一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22与壳体2的底部2c的内壁表面热连接，将一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22产生的热能向壳体2的外部释放。优选由具有优异的热传导性的金属构件形成壳体2，将一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22产生的热能经由底部2c向壳体1的外部释放。
电路基板30在作为电路基板30的厚度方向的第三方向Z上布置在磁性部件10与半导体部件20之间。电路基板30具有在第一方向X和第二方向Y上延伸的板状。如图1和图2所示，作为厚度方向的第三方向Z垂直于第一方向X和第二方向Y。第一方向X垂直于第二方向Y。电路基板30固定到壳体2。电路基板30具有控制电路31，所述控制电路31对包括一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22的半导体部件20的行为进行控制。
第一热传导部40固定到壳体2，以在它们之间进行热传导。第一热传导部40和壳体2是彼此不同的构件。第一热传导部40通过形成在壳体2中的紧固部(未示出)紧固并固定到壳体2。即，第一热传导部40通过使用拧入紧固部中的螺纹构件固定到壳体2。
该前述的结构可以提高第一热传导部40与壳体2之间的粘附性，并且可以提高第一热传导部40与壳体2之间的热能释放。该改进的结构能使第一热传导部40和壳体2可以容易地组装在一起，并且可以提供容易的维护。
磁性部件10的第一磁性单元11与第二磁性单元12通过第一磁性单元11的第一散热表面11a与第二磁性单元12的第二散热表面12a，而共同接合在第一热传导部40的第一散热表面40a上。
如图1所示，第一磁性单元11的第一散热表面11a和第二磁性单元12的第二散热表面12a对应于磁性部件10的散热表面10a。
在磁性部件10的第一磁性单元11和第二磁性单元12中产生的热能经由第一热传导部40释放。第一热传导部40由具有优良热传导性的材料制成，并具有对磁性部件10进行支承的强度。
例如，第一热传导部40由诸如铜、铝等金属材料制成。优选地，第一热传导部40具有能够对包括第一磁性单元11和第二磁性单元12的磁性部件10进行支承的厚度。这种结构能使磁性部件10中产生的热能从第一热传导部40释放到壳体2。最后，产生的热能可以高效地释放到壳体2的外部。
第一热传导部40包括沿电路基板30的延伸表面A延伸的板构件。当从第三方向Z观察时，第一热传导部40布置在电路基板30和包括第一磁性单元11和第二磁性单元12的磁性部件10之间。
电路基板30的这一延伸表面A布置在沿第一方向X和第二方向Y确定的表面区域上。即，如图1所示，电路基板30布置成大致平行于第一热传导部40。第一热传导部40在第三方向Z上的剖面基本上具有矩形形状。
第一热传导部40具有前述板构件，其中，所述板构件的厚度显著小于其垂直尺寸和横向尺寸。
第一热传导部40布置成在第三方向上与磁性部件10的第一磁性单元11和第二磁性单元12重叠。第一热传导部40在没有电连接的情况下面对第一磁性单元11的第一散热表面11a和第二磁性单元12的第二散热表面12a，以便传导在磁性部件10的第一磁性单元11和第二磁性单元12中产生的热能，并将产生的热能释放到磁性部件10。
如图1所示，壳体2的内腔室被电路基板30和第一热传导部40分成三个腔室，即第一腔室3a、第二腔室3b和第三腔室3c。
第一腔室3a在第三方向Z上形成在第一热传导部40上的壳体3的上侧，其在第三方向Z上与电路基板30的位置相反。如图1所示，磁性部件10的第一磁性单元11和第二磁性单元12布置在第一热传导部40。
第二腔室3b在第三方向Z上形成在电路基板30与第一热传导部40之间。
第三腔室3c在第三方向Z上形成在第二腔室3b和电路基板30下方的壳体3的底侧。如图1所示，半导体部件20的一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22布置在第三腔室3c中。
磁性部件10中的第一磁性单元11是扼流线圈(在下文中，其也将被称为扼流线圈11)。扼流线圈11具有散热表面11a，以作为磁性部件10的散热表面10a。第二磁性单元12是包括初级线圈18和次级线圈19的变压器(以下，也将其称为变压器12)。
图3是根据图1所示的第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器1中的变压器12的电路图。如图3所示，变压器12具有初级线圈18及次级线圈19。第二磁性单元12具有第二散热表面12a以释放热能。
扼流线圈11和变压器12中的每一个具有其中缠绕铜绕组的绕组结构，并且产生热能。扼流线圈11是具有用于衰减高频的电阻的电感器。另一方面，变压器12执行电压降低和/或升高交流电压(AC电压)。电源装置的尺寸增加得越多，在其中产生的热能越多。
如图3所示以及如以上所说明的，一次侧半导体单元21形成半导体部件20。一次侧半导体单元21形成一次侧电路。一次侧电路连接到变压器12的初级线圈18。
二次侧半导体单元22也形成半导体部件20。二次侧半导体单元22和扼流线圈11形成二次侧电路。二次侧电路连接到变压器12的次级线圈19。
如图1所示，第一热传导部40沿第三方向Z形成有贯通孔41。形成磁性部件10的变压器12经由第一导电构件15而与电路基板30电连接。此外，一次侧半导体单元21经由第二导电构件16及第三导电构件17而与电路基板30及半导体部件20电连接。即，变压器12经由第一导电构件15、第二导电构件16、第三导电构件17及电路基板30而与一次侧半导体单元21电连接。如图1所示，第一导电构件15插入到在第一热传导部40中形成的贯通孔41中，以便在变压器12与一次侧半导体单元21之间形成电通路。
如图1所示，根据第一示例性实施例的作为电源装置的DC-DC转换器1具有第一堆叠体E1和第二堆叠体E2。
在第一堆叠体E1中，扼流线圈11和二次侧半导体单元22在作为电路基板30的厚度方向的第三方向Z上堆叠，并且电路基板30和第一热传导部40在第三方向Z上夹在扼流线圈11与二次侧半导体单元22之间。
在第二堆叠体E2中，变压器12和一次侧半导体单元21在作为电路基板30的厚度方向的第三方向Z上堆叠，并且电路基板30和第一热传导部40在第三方向Z上夹在变压器12与一次侧半导体单元21之间。
第一堆叠体E1和第二堆叠体E2沿第一方向X布置，以在第一堆叠体E1与第二堆叠体E2之间形成间隙G。第一方向X垂直于第三方向Z。
如图3所示，根据第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器1布置在一次侧DC电池B1与作为辅助电池的二次侧DC电池B2之间。由一次侧半导体单元21形成的一次侧电路连接到一次侧DC电池B1。由二次侧半导体单元22形成的二次侧电路经由包括扼流线圈11和电容器C的平滑电路连接到二次侧DC电池B2。
如图1所示，扼流线圈11经由导电构件13电连接到二次侧半导体单元22。二次侧半导体单元22经由导电构件14电连接到变压器12。
当导电构件14和第一导电构件15插入到形成在第一热传导部40中的贯通孔41中时，可以通过导电构件14将二次侧半导体单元22连接到变压器12。当第一导电构件15仅插入到在第一热传导部40中形成的贯通孔41中时，也可以经由导电构件14将二次侧半导体单元22连接到变压器12。
由一次侧半导体单元21形成的一次侧电路形成切换电路。即，一次侧半导体单元21包括配备有多个开关元件、诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或绝缘栅双极晶体管(IGBT)的半导体模块。另一方面，可以通过使用分散的半导体器件而不使用半导体模块来形成一次侧半导体单元21。
二次侧电路形成整流电路。形成二次侧电路的二次侧半导体单元22是包括多个切换元件的半导体模块。也可以使用MOSFET或IGBT作为二次侧半导体单元22中的多个切换元件。也可以使用其中建立了多个二极管的二极管模块。使用分散的半导体单元作为二次侧半导体单元22也是可接受的
扼流线圈11和电容器C形成平滑电路。一次侧电路中的切换电路将供给至根据第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器1的DC电力转换成AC电力。获得的AC电力被供给至变压器12。变压器12执行电压降低、即减少接收的AC电力。二次侧电路中的整流电路对减小的AC电力进行整流，并且供给DC电力。平滑电路对从整流电路供给的DC电力进行平滑。平滑后的DC电力由二次侧DC电池B2充电。
根据第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器1可以升高从二次侧DC电池B2供给的DC电力。一次侧DC电池B1由升高的DC电力进行充电。
布置在电路基板30上的控制电路31构造成执行一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22的接通/断开控制。因此，信号端子、例如一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22中的MOSFET的栅极端子，连接到布置在电路基板30上的控制电路31。
在根据第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器1的结构中，一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22直接地连接到具有引线端子的电路基板30。一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22的引线端子直接地连接到电路基板30。这些引线端子是连接到形成一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22的切换元件的栅极的信号端子。将连接到这些切换元件的源极和漏极的引线端子直接地连接到电路基板30也是可接受的。
当切换元件包括IGBT时，引线端子连接到其发射极和集电极。
现在，参照图4给出对根据第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器1中的第一热传导部40的热能释放结构的描述。
图4是示出DC-DC转换器1的剖面的视图，以便对在磁性单元中产生并经由热传导部件释放的热能的、由粗箭头表示的热能释放流进行说明。
在根据第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器1的结构中，扼流线圈11和变压器12接合到第一热传导部40的第一散热表面40a。该结构能使在扼流线圈11和变压器12中产生的热能被释放到第一热传导部40。第一热传导部40的热能被传导到壳体2。
即，在扼流线圈11中产生的热能通过图4中的粗箭头表示的第一热能释放路径D1传导。第一热能释放路径D1沿第一方向X从扼流线圈11经由第一热传导部40形成到壳体2的第一侧壁2a。
此外，变压器12中产生的热能通过图4中的粗箭头所示的第二热能释放路径D2传导。第二热能释放路径D2沿第一方向X从变压器12经由第一热传导部40形成到壳体2的第二侧壁2b。
由于第一热能释放路径D1和第二热能释放路径D2以彼此相反的方向形成，因此，该结构防止了这些路径D1、D2之间的热干扰的发生，并且以高效率执行了在扼流线圈11和变压器12中产生的热能的改进释放。
作为电源装置的DC-DC转换器1的改进结构能使在一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22中产生的热能直接地释放到壳体2，因为一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22直接地接合到壳体2的底部2c。
根据第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器1的这种改进结构，使得可以同时对一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22两者进行冷却。
更详细地，在一次侧半导体单元21中产生的热能经由通过图4中所示的粗箭头表示的第三热能释放路径D3释放到壳体2。第三热能释放路径D3从一次侧半导体单元21经由壳体2的底部2c形成到壳体2。
另外，在二次侧半导体单元22中产生的热能经由通过图4中所示的粗箭头表示的第四热能释放路径D4释放到壳体2。第四热能释放路径D4从二次侧半导体单元22经由壳体2的底部2c形成到壳体2。
前述的DC-DC转换器1的结构能使一次侧半导体单元21中产生的热能和二次侧半导体单元22中产生的热能，经由第三热能释放路径D3和第四热能释放路径D4彼此并行地独立地释放到壳体2。即，由于热能经由第三热能释放路径D3和第四热能释放路径D4彼此并行地释放，因此，该结构使得可以防止在第三热能释放路径D3与第四热能释放路径D4之间发生热干扰，并且以高效率执行在一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22中产生的热能的改进释放。
给出根据第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器1的行为和效果的描述。
在作为电源装置的DC-DC转换器1的改进结构中，磁性部件10电连接到半导体部件20。电路基板30电连接到半导体部件20，以对包括一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22的半导体部件20的行为进行控制。
另一方面，第一热传导部40在第三方向Z上被布置成面对磁性部件10的散热表面10a，而第一热传导部40、半导体部件20和电路基板30之间没有电连接。即，第一热传导部40布置在电路基板30、第一热传导部40和磁性部件10在第三方向Z上堆叠的结构中。这种布置使得可以将包括第一磁性单元11和第二磁性单元12的磁性部件10中产生的热能沿第三方向Z释放到第一热传导部40。
特别地，半导体部件20和电路基板30不与第一热传导部40电连接。因此，第一热传导部40仅因第一热传导部40被布置成面对磁性部件10的散热表面10a而具有热能释放能力。
作为电源装置的DC-DC转换器1的改进结构因第一热传导部40的结构而不会在热能释放能力方面限制磁性部件10的结构。即，作为电源装置的DC-DC转换器1的改进结构不需要减小第一热传导部40的厚度以维持导电性。该结构能使独立地确定诸如第一热传导部40和磁性部件10中每一个的厚度和尺寸之类的结构。
如前面详细描述的，第一示例性实施例提供了作为具有优良的热能释放能力的电源装置的DC-DC转换器1。
在根据第一示例性实施例的作为电源装置的DC-DC转换器1的改进结构中，由于第一热传导部40热连接到壳体2，因此，这能使从磁性部件10传导到第一热传导部40的热能容易且平稳地传导到壳体2。除了上述特征之外，由于半导体部件20热连接到壳体2，因此，上述结构将在半导体部件20中产生的热能平稳地传导到壳体2。这使得可以提高DC-DC转换器1的热能释放能力。
在根据第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器1的改进结构中，第一热传导部40在第三方向Z上布置在磁性部件10与半导体部件20之间。该结构使得第一热传导部40可以执行磁性部件10和半导体部件20两者的热能释放。
在根据第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器1的改进结构中，电路基板30布置在磁性部件10与半导体部件20之间，具有板状的第一热传导部40布置在磁性部件10与电路基板30之间，并且电路基板30布置成在第三方向Z上与第一热传导部40基本平行。这种布置抑制了作为电源装置的DC-DC转换器1在第三方向Z上的厚度增加，并且能使DC-DC转换器1的整体尺寸小型化。
在作为电源装置的、DC-DC转换器1的改进结构中，第一导电构件15插入到在第一热传导部40中形成的贯通孔41中，以便在作为磁性部件10的变压器12与一次侧半导体单元21之间形成电通路。这种结构使得可以减小第一导电构件15的总长度，并且减小形成第一导电构件15所需的形成面积。
在根据第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器1的改进结构中，第一堆叠体E1和第二堆叠体E2在第一方向X上以间隙G平行布置。这种布置使得可以将第一热能释放路径D1和第二热能释放路径D2与第三热能释放路径D3和第四热能释放路径D4分开，其中，在扼流线圈11中产生的热能经由第一热能释放路径D1释放，在变压器12中产生的热能经由第二热能释放路径D2释放，并且在一次侧半导体单元21中产生的热能经由第三热能释放路径D3释放。这种布置使得可以抑制第一堆叠体E1与第二堆叠体E2之间的热干扰。
第二示例性实施例
参照图5和图6，给出根据第二示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器的描述。
根据第二示例性实施例的DC-DC转换器101具有与根据前述的第一示例性实施例的DC-DC转换器1的结构不同的结构。
图5是示出根据第二示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器101的剖面的视图。图6是示出沿图5所示的线VI-VI的DC-DC转换器101的剖面的视图。如图5和图6所示，DC-DC转换器101具有多个散热翅片6、7，多个所述散热翅片6、7从壳体2的底部2c的、位于底部2c上的第一堆叠体E1的突出表面4和位于底部2c上的第二堆叠体E2的突出表面5与壳体2的底部2c的外表面重叠的外表面延伸。即，多个散热翅片6、7从壳体2的底部2c的外表面突出。具有多个散热翅片6、7的壳体2是单片构件。
多个散热翅片6、7从与前面描述的突出表面4、5(见图5)重叠的表面伸出的具体结构包括各种结构变型。例如，可以形成从壳体2的底部2c的外表面的一部分突出的散热翅片。
如图5所示，多个散热翅片6、7中的每一个平行于第一方向X布置，第一堆叠体E1和第二堆叠体E2沿该第一方向布置。每个散热翅片6、7的宽度方向对应于第一方向X，每个散热翅片6、7的纵向方向对应于第二方向Y，每个散热翅片6、7的高度方向对应于第三方向Z。
如图5和图6所示，散热翅片6的总数为三，散热翅片7的总数也为三。即，三个散热翅片6以不同的间隔沿第一方向X布置，并且三个散热翅片7也以不同的间隔沿第一方向X布置。
如图6所示，三个散热翅片6中的每一个的沿第二方向Y的长度比第一堆叠体E1的突出表面4的沿第二方向Y的长度长。类似地，如图6所示，三个散热翅片7中的每一个的沿第二方向Y的长度比第二堆叠体E2的突出表面5的沿第二方向Y的长度长。
根据第二示例性实施例的DC-DC转换器101的概念不受先前在图5和图6中所示的结构的限制。例如，根据结构需要，壳体2可以具有多个除三个之外的数量的散热翅片6、7。
此外，根据结构需要，可以从以下布置方式中选择一种或多种：
其中一些散热翅片6、7以规则的间隔布置的布置方式；
其中一些散热翅片6、7形成为具有交叉布置的布置方式；
其中通过使用另一构件形成散热翅片6、7中的至少一个的布置；以及
其中散热翅片6、7中的每一个的纵向部分沿第一方向X对准并且散热翅片6、7中的每一个的宽度部分沿第二方向Y对准的布置方式。
如前所述，根据第二示例性实施例的DC-DC转换器1的改进结构使得可以经由散热翅片6将从第一堆叠体E1中的二次侧半导体单元22传导的热能独立地释放到壳体2的底部2c，并且可以经由散热翅片7将从第二堆叠体E2中的一次侧半导体单元21传导的热能独立地释放到壳体2的底部2c。在这种情况下，这种结构使得可以抑制在传导到壳体2的底部2c的二次侧半导体单元22的热能和传导到壳体2的底部2c的一次侧半导体单元21的热能之间发生热干扰。
当这些散热翅片6、7彼此平行布置时，还可以增加每单位面积的多个散热翅片6、7的总数。
根据第二示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器101具有与根据第一示例性实施例的DC-DC转换器1相同的行为和效果。
第三示例性实施例
参照图7，给出对根据第三示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器201的描述。
图7是示出根据本公开的第三示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器201的剖面的视图。
如图7所示，根据第三示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器201具有：磁性部件10与第一热传导部40之间的第一连接结构；以及半导体部件20与壳体2之间的第二连接结构。DC-DC转换器201中的第一连接结构和第二连接结构与根据第一示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器1中的第一连接结构和第二连接结构不同。根据第三示例性实施例的DC-DC转换器201的其它部件和结构与根据第一示例性实施例的DC-DC转换器1的部件和结构相同。为了简洁，这里省略了对这些相同部件和结构的说明。
在图7所示的根据第三示例性实施例的DC-DC转换器201的结构中，第一连接层8形成在第一热传导部40与扼流线圈11和变压器12中的每一个之间。更详细地，如图7所示，扼流线圈11和变压器12中的每一个经由第一连接层8连接到第一热传导部40的第一散热表面40a。第一连接层8的、与扼流线圈11接触的连接表面8a成为扼流线圈11的第一散热表面11a。类似地，第一连接层8的、与变压器12接触的连接表面8a成为变压器12的第二散热表面12a。
此外，在图7所示的根据第三示例性实施例的DC-DC转换器201的结构中，第二连接层9形成在第一热传导部40与一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22中的每一个之间。更详细地，如图7所示，一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22中的每一个经由第二连接层9连接到壳体2的底部2c。第二连接层9的、与一次侧半导体单元21接触的连接表面9a成为一次侧半导体单元21的散热表面。类似地，第二连接层9的、与二次侧半导体单元22接触的连接表面9a成为二次侧半导体单元22的散热表面。
优选的是，通过使用具有优良热传导性和优良粘附能力的片状构件和油脂层，来形成第一连接层8和第二连接层9。这使得可以提高包括第一磁性部件11和第二磁性部件12的磁性部件10的热能释放能力，并且可以提高包括一次侧半导体体部21和二次侧半导体体部22的半导体部件20的热能释放能力。
可接受的是，从DC-DC转换器201的结构中去除四个连接层8、9中的至少一个。
根据第三示例性实施例的DC-DC转换器201的其它部件和结构与根据第一示例性实施例的DC-DC转换器1的部件和结构相同。
可以将根据第三示例性实施例的DC-DC转换器201中的第一连接层8和第二连接层9的连接结构，应用于根据第二示例性实施例的DC-DC转换器101。
第四示例性实施例
参照图8，给出对根据第四示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器301的描述。
图8是示出根据第四示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器301的剖面的视图。如图8所示，作为电源装置的DC-DC转换器301除了具有根据第一示例性实施例的DC-DC转换器1的第一热传导部40之外，还具有作为附加热传导部件(即，热传导部件)的第二热传导部件50。根据第四示例性实施例的DC-DC转换器301的其它部件和结构与根据第一示例性实施例的DC-DC转换器1的部件和结构相同。为了简洁，这里省略了对这些相同部件和结构的说明。
在图8所示的第四实施例的DC-DC转换器301的结构中，第二热传导部50布置在磁性部件10的上方，所述磁性部件10包括布置在第一热传导部40上的第一磁性单元11和第二磁性单元12。与第一热传导部40相似，第二热传导部50固定于壳体2。第二热传导部50与第一热传导部40基本上平行布置。与第一热传导部40相似，第二热传导部50被布置以满足与壳体2的热传导。第二热传导部50具有与第一热传导部40基本上相同形状的板状。第二热传导部50和第一热传导部40由相同材料制成。
第二热传导部50被布置成在第三方向Z上与包括第一磁性单元11和第二磁性单元12的磁性部件10重叠。此外，第二热传导部件50被布置成面对磁性部件10的散热表面，而不与半导体部件20和电路基板30接触。这种结构使得第二热传导部50可以具有与第一热传导部40相同的散热功能。
另一方面，第二热传导部50不与磁性部件10接触，并且不具有诸如形成在第一热传导部40中的贯通孔41之类的贯通孔。因此，第二热传导部件50可以与磁性部件10的散热表面直接地接触，并且可以具有导电构件插入其中的贯通孔。
图8所示的根据第四示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器301的结构具有进一步改进的散热能力。
根据第四示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器301具有与根据第一示例性实施例的DC-DC转换器1相同的行为和效果。
根据第四示例性实施例的、作为电源装置的DC-DC转换器301可以仅具有第二热传导部50而不具有第一热传导部40。此外，可以接受的是，将一个或多个附加的热传导部件添加到DC-DC转换器301中的第一热传导部40和第二热传导部50的结构。
(各种变型)
本公开的概念不受先前描述的第一示例性实施例至第四示例性实施例的限制。作为电源装置的DC-DC转换器可以具有各种变型。
第一示例性实施例至第四示例性实施例中的每一个已经示出了其中磁性部件10具有第一磁性单元11和第二磁性单元12，并且半导体部件20具有一次侧半导体单元21和二次侧半导体单元22的结构。然而，本公开的概念不受该结构限制。在作为电源装置的DC-DC转换器中，可接受的是，根据需要，磁性部件10和半导体部件20中的每一个都具有多个部分和单元。
第一示例性实施例至第四示例性实施例中的每一个已经示出了具有第一堆叠体E1和第二堆叠体E2的结构，在所述第一堆叠体E1中，扼流线圈11和二次侧半导体单元22在第三方向Z上堆叠，在所述第二堆叠体E2中，变压器12和一次侧半导体单元21在第三方向Z上堆叠。然而，本公开的概念不受该结构限制。可接受的是，对于作为电源装置的DC-DC转换器来说，具有如下结构，其中，扼流线圈11和一次侧半导体单元21堆叠在第一堆叠体E1中，变压器12和二次侧半导体单元22堆叠在第二堆叠体E2中。
第一示例性实施例至第四示例性实施例的每一个都示出了第一热传导部40固定到壳体2的结构。然而，本公开的概念不受该结构限制。可接受的是，作为电源装置的DC-DC转换器，具有如下结构，其中第一热传导部40固定到另一部件而不是壳体2。
第一示例性实施例至第四示例性实施例的每一个都示出了磁性部件10结合到第一热传导部40的第一散热表面40a的结构。然而，本公开的概念不受该结构限制。可接受的是，作为电源装置的DC-DC转换器具有其中磁性部件10被布置成以预定间隙面对第一热传导部40的第一散热表面40a的结构。
第一示例性实施例至第四示例性实施例的每一个都示出了半导体部件20接合到壳体2的结构。然而，本公开的概念不受该结构限制。可接受的是，作为电源装置的DC-DC转换器具有其中半导体部件20不接合到壳体2的结构。
第一示例性实施例至第四示例性实施例的每一个已经示出了其中在第一热传导部40中形成有供第一导电构件15插入的贯通孔41的结构。然而，本公开的概念不受该结构限制。可接受的是，对于作为电源装置的DC-DC转换器来说，具有没有任何贯通孔的第一热传导部40。
第一示例性实施例至第四示例性实施例的每一个已经示出了第一热传导部40和第二热传导部件50中的每一个具有板状形状的结构。然而，本公开的概念不受该结构限制。可以接受的是，第一热传导部40和第二热传导部件50中的每一个具有诸如杆状、块状、蜂窝结构形状等其它形状的结构。
尽管已详细描述了本发明的具体实施例，但本领域技术人员将会理解，根据本公开的总体教导，可以对这些细节开发各种变型和替代。因此，所公开的特定布置仅旨在说明而非限于本公开的范围，其将被赋予所附权利要求书及其所有等同物的全部范围。

Claims (8)

1.一种电源装置(1、101、201、301)，包括：
磁性部件(10、11、12)，所述磁性部件(10、11、12)具有热能释放表面(10a、11a、12a)；
半导体部件(20、21、22)，所述半导体部件(20、21、22)与所述磁性部件电连接；
电路基板(30)，控制器在所述电路基板(30)上布置成电连接到所述半导体部件，以对所述半导体部件的行为进行控制；以及
热传导部件(40、50)，所述热传导部件(40、50)沿所述电路基板的厚度方向(Z)布置，以与所述磁性部件重叠，所述热传导部件被布置成面对所述磁性部件的所述热能释放表面，而不与所述半导体部件或所述电路基板电连接，以使所述磁性部件中产生的热能与所述热传导部件传导。
2.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，还包括壳体(2)，所述壳体(2)收容所述磁性部件、所述半导体部件、所述电路基板和所述热传导部件，其中，所述热传导部件接合到所述壳体，以在所述热传导部件和所述壳体之间进行热传导。
3.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于，
所述半导体部件接合到所述壳体，以在所述半导体部件与所述壳体之间进行热传导。
4.如权利要求3所述的电源装置，其特征在于，
所述电路基板在所述电路基板的厚度方向上布置在所述磁性部件与所述半导体部件之间，并且
所述热传导部件由朝向所述电路基板的延伸表面(A)延伸的板构件制成，并且布置在所述磁性部件与所述电路基板之间。
5.如权利要求4所述的电源装置，其特征在于，
在所述热传导部件上形成有沿所述热传导部件的厚度方向贯通所述热传导部件的贯通孔(41)，并且
导电构件(15)插入到在所述热传导部件中形成的所述贯通孔中，以在所述磁性部件与所述半导体构件之间形成电路径。
6.如权利要求1至3中任一项所述的电源装置，其特征在于，
所述磁性部件包括扼流线圈(11)和变压器(12)，所述变压器包括初级线圈(18)和次级线圈(19)，并且
所述半导体部件包括一次侧半导体单元(21)和二次侧半导体单元(22)，所述一次侧半导体单元连接到所述变压器的所述初级线圈，以形成一次侧电路，所述二次侧半导体单元连接到所述变压器的所述次级线圈，并且所述二次侧半导体单元和所述扼流线圈形成二次侧电路，
其中，
所述扼流线圈和所述变压器中的一个与所述一次侧半导体单元和所述二次侧半导体单元中的一个堆叠，以形成在所述电路基板的所述厚度方向上布置在所述电路基板与所述热传导部件之间的第一堆叠体(E1)，并且
所述扼流线圈和所述变压器中的另一个与所述一次侧半导体单元和所述二次侧半导体单元中的另一个堆叠，以形成在所述电路基板的所述厚度方向上布置在所述电路基板与所述热传导部件之间的第二堆叠体(E2)，并且所述第一堆叠体和所述第二堆叠体在与所述电路基板的所述厚度方向垂直的方向(X)上以其间具有间隙(G)布置在所述壳体中。
7.如权利要求6所述的电源装置，其特征在于，
在所述壳体上，形成有多个散热翅片(6、7)，所述多个散热翅片(6、7)从所述壳体的、与所述第一堆叠体的突出表面和所述第二堆叠体的突出表面重叠的外表面延伸。
8.如权利要求7所述的电源装置，其特征在于，
多个所述散热翅片在布置所述第一堆叠体和所述第二堆叠体的方向上彼此平行地布置。
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