CN112015030B - 一种制冷红外机芯组件散热结构及制冷红外机芯 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种制冷红外机芯组件散热结构及制冷红外机芯，其中制冷红外机芯组件散热结构包括散热支架、第一散热片及第二散热片；散热支架内靠近底部设有第一安装座，第一安装座用于固定制冷红外探测器；散热支架一侧设有第二安装座，第二安装座用于固定预处理电路板；第一散热片安装在散热支架底部，用于向制冷红外探测器散热，第一散热片上设有若干个第一导热槽；第二散热片安装在第二安装座内侧，第二散热片与散热支架连接，第二散热片靠近预处理电路板一侧设有散热凸台以及第二导热槽。通过上述结构，使得制冷红外机芯组件散热效果较好，提高了组件温度的稳定性和可靠性，保证了红外机芯组件复杂环境适应性和宽温度范围的应用需求。

Description

一种制冷红外机芯组件散热结构及制冷红外机芯

技术领域

本公开一般涉及制冷型红外成像技术领域，具体涉及一种制冷红外机芯组件散热结构及制冷红外机芯。

背景技术

近年来制冷型光电探测系统已广泛应用于军民等诸多领域，制冷红外机芯组件是光电探测分系统的主要组成部分，是实现远距离光电侦察的主要手段。

随着光电探测对红外成像质量和红外成像系统环境适应性需求不断提高，红外成像系统的使用环境一般都很恶劣，通常都要求在-40℃～+70℃工作温度范围内具有稳定的性能，但是在红外波段，大多数红外透镜材料的折射率对温度变化都比较敏感，随着环境温度的变化，红外光学系统的折射率、光学元件的曲率和厚度、零件间隔等参数都会发生变化，导致系统成像质量变差，因此必须考虑温度对系统的影响。采取有效的散热措施才能保证电路的稳定性和可靠性。散热的目的是在元器件温度超过可靠性保证温度时，采取适当的散热对策，使温度降低到可靠性工作范围内。

红外机芯组件作为主要热源，高发热功率元器件的散热途径只是通过元器件表面向周围空气散热，空气散热方式效率较低，无法提供有效的散热，而随着工作环境温度快速上升，红外机芯的功耗增加，直接影响了红外成像系统整机性能，无法满足高质量红外成像要求。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种结构简单，可有效进行散热，满足其工作需求的一种制冷红外机芯组件散热结构及制冷红外机芯。

第一方面本申请提供一种制冷红外机芯组件散热结构，包括散热支架、第一散热片以及第二散热片；

所述散热支架内靠近底部设有第一安装座，所述制冷红外探测器固定安装在所述第一安装座上；所述散热支架一侧设有第二安装座，所述预处理电路板固定安装在所述第二安装座外侧；

所述第一散热片安装在所述第一安装座底部，用于向所述制冷红外探测器散热，所述第一散热片上设有若干个第一导热槽；

所述第二散热片安装在所述第二安装座内侧，用于向所述预处理电路板散热，所述第二散热片靠近所述预处理电路板一侧设有散热凸台以及第二导热槽。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述散热支架连通有测温支架，所述测温支架上安装有测温固定座，所述测温固定座上设有凹槽，所述凹槽内设有温度传感器，所述凹槽上方安装有测温上盖，所述温度传感器用于测量所述制冷红外机芯组件的温度。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述温度传感器上涂覆有导热脂。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述散热凸台上涂覆有硅脂。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述预处理电路板外侧安装有屏蔽盒，所述屏蔽盒与所述散热支架间设有垫柱。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述散热支架的材质为钛合金。

第二方面本申请提供一种制冷红外机芯，包括上述的制冷红外机芯组件散热结构，制冷红外探测器以及预处理电路板；所述制冷红外探测器上设有制冷机接口、第一探测器接口以及第二探测器接口。

本申请的优点在于：本申请提供一种制冷红外机芯组件散热结构，包括散热支架、第一散热片以及第二散热片；所述散热支架靠近底部设有第一安装座，使得所述制冷红外探测器可以安装于所述第一安装座上，所述散热支架一侧设有第二安装座，使得所述预处理电路板可安装于所述第二安装座上；在所述第一安装座底部安装有第一散热片，所述第一散热片上设有若干个第一导热槽；所述第一散热片为所述制冷红外探测器上的电子元件提供散热路径，使得所述制冷红外探测器散热效果较好；在所述第二安装座内侧安装第二散热片，所述第二散热片靠近所述预处理电路板一侧设有散热凸台以及第二导热槽，使得扩大了散热面积，散热效果更好。

通过上述结构，使得所述制冷红外机芯组件散热效果较好，提高了组件温度的稳定性和可靠性，极大的提高了红外机芯组件的成像质量，保证了红外机芯组件的复杂环境适应性和宽温度范围的应用需求。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请提供的一种制冷红外机芯组件散热结构俯视结构示意图；

图2为图1所示散热支架3的结构示意图；

图3为图1所示散热结构的仰视结构示意图；

图4为图1所示散热结构的侧视结构示意图；

图5为本申请提供的一种制冷红外机芯组件；

图中标号：

1、制冷红外探测器；2、预处理电路板；3、散热支架；4、第一散热片；5、第二散热片；6、第二导热槽；7、第一导热槽；8、散热凸台；9、测温固定座；10、凹槽；11、温度传感器；12、测温上盖； 13、屏蔽盒；14、垫柱；15、制冷机接口；16、第一探测器接口；17、第二探测器接口；18、第一安装座；19、第二安装座；20、测温支架； 21、连接部；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

请参考图1为本申请提供的一种制冷红外机芯组件散热结构的俯视结构示意图，包括散热支架3、第一散热片4以及第二散热片5；所述制冷红外机芯组件包括：制冷红外探测器1、预处理电路板2；

如图2所示，所述散热支架3内靠近底部设有第一安装座18，所述制冷红外探测器1固定安装在所述第一安装座18上；所述散热支架 3一侧设有第二安装座19，所述预处理电路板2固定安装在所述第二安装座19外侧；

如图3所示，所述第一散热片4安装在所述第一安装座18底部，用于向所述制冷红外探测器1散热，所述第一散热片4上设有若干个第一导热槽7；

如图4所示，所述第二散热片5安装在所述第二安装座19内侧，用于向所述预处理电路板2散热，所述第二散热片5靠近所述预处理电路板一侧设有散热凸台8以及第二导热槽6。

具体的，所述散热凸台8与所述预处理电路板2上的发热器件接触，使得所述预处理电路板2的散热效果更好，所述预处理电路板2 的主要发热器件包括：DSP(数字信号处理器)、FPGA(现场可编程逻辑门阵列)、电源芯片以及A/D转换器。

工作原理：所述散热支架3靠近底部设有第一安装座18，使得所述制冷红外探测器1可以安装于所述第一安装座18上，所述散热支架 3一侧设有第二安装座，使得所述预处理电路板2可安装于所述第二安装座19上；在所述第一安装座18底部安装第一散热片4，所述第一散热片4上设有若干个第一导热槽7；所述第一散热片4为所述制冷红外探测器1上的电子元件提供散热路径，可以快速导出散热支架底部热容，降低所述制冷红外探测器1的工作温度，使得所述制冷红外探测器1散热效果较好；在所述第二安装座19 内侧安装第二散热片5，所述第二散热片5靠近所述预处理电路板一侧设有散热凸台8以及第二导热槽6，使得扩大了散热面积，散热效果更好。

具体的，所述第一安装座18上可以设有若干个第一装配孔，使得所述制冷红外探测器1可通过螺钉安装在所述第一安装座18上，所述第一散热片4可通过螺钉安装在所述第一安装座18底部。

同理，所述第二安装座19上也可设有若干个第二装配孔，使得所述第二散热片5以及预处理电路板2可通过螺钉分别安装在所述第二安装座19内侧及外侧，所述垫柱14安装在所述屏蔽盒13内，所述屏蔽盒13设于所述预处理电路板2外侧，可通过螺钉与所述第二安装座 19固定连接。

本申请提供的一种制冷红外机芯组件散热结构，使得所述制冷红外机芯组件散热效果较好，提高了组件温度的稳定性和可靠性，极大的提高了红外机芯组件的成像质量，保证了红外机芯组件的复杂环境适应性和宽温度范围的应用需求。

其中，在所述散热支架3的优选实施方式中，如图1所示，所述散热支架3连通有测温支架20，所述测温支架20上安装有测温固定座9，所述测温固定座9上设有凹槽10，所述凹槽10内设有温度传感器12，所述凹槽10上方安装有测温上盖12，所述温度传感器12用于测量所述制冷红外机芯组件的温度。

具体的，所述温度传感器12可以设为两个，两个所述温度传感器 12分别与所述制冷红外探测器1以及所述预处理电路板2连接，用于分别测量所述制冷红外探测器1以及所述预处理电路板2的实时工作温度。

具体的，所述测温上盖12可盖合在所述测温固定座9上方，起到固定所述温度传感器12的作用。

其中，在所述温度传感器12的优选实施方式中，所述温度传感器 12上涂覆有导热脂。

通过在所述温度传感器12上涂覆有导热脂，使得所述温度传感器 12与结构表面良好接触，可更准确检测所述红外探测器机芯组件的温度变化。

其中，所述散热凸台8的优选实施方式中，所述散热凸台8上涂覆有硅脂。

所述散热凸台8通过硅脂与所述预处理电路板2上的发热器件相接触，有助于提高散热效果。

其中，在所述预处理电路板2的优选实施方式中，如图1所示，所述预处理电路板2外侧安装有屏蔽盒13，所述屏蔽盒13与所述散热支架3间设有垫柱14。

在所述预处理电路板2外侧安装有屏蔽盒13，并通过所述垫柱14 将所述屏蔽盒13与所述预处理电路板2隔开，可以有效屏蔽外接对预处理电路板的电磁干扰。

其中，在所述散热支架3的优选实施方式中，所述散热支架3的材质为钛合金。

所述散热支架3采用整体钛合金铸造，具有强度高、稳定性高、无热化效果高等优点。

实施例2

本实施例提供一种制冷红外机芯，包括如上述所述的制冷红外机芯组件散热结构，制冷红外探测器1以及预处理电路板2；所述制冷红外探测器1上设有制冷机接口15、第一探测器接口16以及第二探测器接口17，如图5所示。

具体的，所述制冷机接口15用于连接电源供电，所述第一探测器接口16以及第二探测器接口用于连接数模转换器。

本申请提供的一种制冷红外机芯，由于具有所述制冷红外机芯组件散热结构，使得所述制冷红外机芯散热效果较好，提高了组件温度的稳定性和可靠性，极大的提高了红外机芯的成像质量，保证了红外机芯的复杂环境适应性和宽温度范围的应用需求。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于) 具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种制冷红外机芯组件散热结构，所述制冷红外机芯组件包括：制冷红外探测器(1)、预处理电路板(2)，其特征在于：包括散热支架(3)、第一散热片(4)以及第二散热片(5)；

所述散热支架(3)内靠近底部设有第一安装座(18)，所述制冷红外探测器(1)固定安装在所述第一安装座(18)上；所述散热支架(3)一侧设有第二安装座(19)，所述预处理电路板(2)固定安装在所述第二安装座(19)外侧；

所述第一散热片(4)安装在所述第一安装座(18)底部，用于向所述制冷红外探测器(1)散热，所述第一散热片(4)上设有若干个第一导热槽(7)；

所述第二散热片(5)安装在所述第二安装座(19)内侧，用于向所述预处理电路板(2)散热，所述第二散热片(5)靠近所述预处理电路板一侧设有散热凸台(8)以及第二导热槽(6)，所述散热凸台(8)与所述预处理电路板(2)上的发热器件接触。

2.根据权利要求1所述的制冷红外机芯组件散热结构，其特征在于：所述散热支架(3)连通有测温支架(20)，所述测温支架(20)上安装有测温固定座(9)，所述测温固定座(9)上设有凹槽(10)，所述凹槽(10)内设有温度传感器(12)，所述凹槽(10)上方安装有测温上盖(12)，所述温度传感器(12)用于测量所述制冷红外机芯组件的温度。

3.根据权利要求2所述的制冷红外机芯组件散热结构，其特征在于：所述温度传感器(12)上涂覆有导热脂。

4.根据权利要求1所述的制冷红外机芯组件散热结构，其特征在于：所述散热凸台(8)上涂覆有硅脂。

5.根据权利要求1所述的制冷红外机芯组件散热结构，其特征在于：所述预处理电路板(2)外侧安装有屏蔽盒(13)，所述屏蔽盒(13)与所述散热支架(3)间设有垫柱(14)。

6.根据权利要求1所述的制冷红外机芯组件散热结构，其特征在于：所述散热支架(3)的材质为钛合金。

7.一种制冷红外机芯，包括如权利要求1-6任意一项所述的制冷红外机芯组件散热结构，其特征在于：还包括制冷红外探测器(1)、预处理电路板(2)，所述制冷红外探测器(1)上设有制冷机接口(15)、第一探测器接口(16)以及第二探测器接口(17)。

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