CN114080094A

CN114080094A - 电子组件

Info

Publication number: CN114080094A
Application number: CN202110855652.3A
Authority: CN
Inventors: G·乔治; S·萨巴阿; S·J·迪纳加尔
Original assignee: TVS Motor Co Ltd
Current assignee: TVS Motor Co Ltd
Priority date: 2020-08-19
Filing date: 2021-07-28
Publication date: 2022-02-22
Also published as: EP3958661A3; EP3958661A2

Abstract

公开了一种电子产品(100)的电子组件(102)，其包括基座构件(201)、以预定顺序可移除地定位在基座构件(201)上的多个电子部件(204)、以及定位成与基座构件(201)上的多个电子部件(204)中的每个电子部件热接触的散热组件(212)。电子部件是跨过基座构件(201)的顶表面(201b)定位的多行晶体管(301、302、304、305、307、308)和与多行晶体管(301、302、304、305、307、308)依次间隔开的多行电容器(303、306)。电子部件(204)的这种定位确保了电子产品(100)的紧凑包装和电子部件(204)的热管理，以便有效且长期地使用电子产品(100)。

Description

电子组件

技术领域

本主题涉及一种电子组件。更具体而非排他地，本主题涉及电子组件中的散热。

背景技术

近年来，已发现基于处理器的系统和计算机系统在任何工程领域都得到广泛应用。基于处理器的系统对温度敏感，并且只有当系统的温度在最佳运行范围内时才执行其预期功能。为了保持可接受的运行温度，基于处理器的系统使用各种热管理装置。就汽车工业而言，电动车辆和混合动力电动车辆中的电动动力系也需要散热以及热管理以实现高效运转。

附图说明

参考附图描述具体实施方式。在所有附图中使用相同的附图标记来指代相似的特征和部件。

图1示例性地示出了电子产品的分解透视图；

图2示例性地示出了图1中示例性地示出的电子组件的透视图；

图3示例性地示出了定位在电子组件的基座构件上的电子部件的透视图；

图4示例性地示出了图2所示的电子组件的局部分解透视图；

图5示例性地示出了图4中示例性地示出的电子组件的截面透视图；

图6A示例性地示出了电子组件的晶体管桥(transistor bridge)的局部截面透视图；

图6B示例性地示出了电子组件的晶体管桥的分解透视图；

图7示例性地示出了电子组件的电容器桥(capacitor bridge)的局部分解透视图；以及

图8示例性地示出了电子组件的电压转换器桥(voltage converter bridge)的局部分解透视图。

具体实施方式

在电动/混合动力电动车辆中，电动传动系的零件(诸如一个或多个控制器、一个或多个逆变器、动力板、电压转换板等)在正常使用和/或长时间运行期间，在循环使用一定次数之后会变热并可能无法运转，从而使车辆的骑行者感到不适。有时，持续升温也可能导致电动传动系中火灾蔓延，导致电动传动系乃至车辆发生灾难性故障。因此，需要有效地驱散零件中的产生的热量，并有效地冷却零件以获得良好的性能和寿命，以及为了使用这些部件的产品(诸如车辆)的安全而阻止火灾蔓延(如果有的话)。

根据电动或混合动力电动车辆的输出瓦数，车辆中的零件的数量、尺寸和技术规格会改变。这些零件中的每个零件都有多个电气电子部件(诸如电容器、晶体管、电阻器等)，所述多个电气电子部件的规格和额定值也会改变。对于车辆的电动传动系的较高的瓦数，电气电子部件的数量、尺寸、额定值和其它技术规格会改变。随着尺寸和数量的增加，电气电子部件在电气传动系的各个零件中的定位变得困难，并且需要最佳地执行。

通常将电气电子部件(诸如集成电路(IC)、晶体管、电容器、电阻器等)安装并焊接到印刷电路板(PCB)。这些部件在PCB板上的安装不应使PCB板变得笨拙、拥挤和难以进行故障检修、维护和更换。但是，如果为了便于在维修和维护期间维护、可接近而使部件间隔较远，则电动传动系的子系统在尺寸上变得很大，并且难以容纳于在车辆中典型地是有限的紧凑空间中。因此，需要将电气电子部件最佳地组装在电动传动系的零件中，以便能够进行故障检修、维修、维护和更换，同时不会使组件不希望地笨重、笨拙、尺寸大等。

此外，随着高瓦数车辆中电气电子部件的额定规格的增加(诸如最大电压规格、操作频段等)，电气电子部件的散热也增加。如果万一部件地位置彼此非常接近，除了不可接近之外，产生的热量很有可能从一个部件蔓延到另一个部件，导致PCB板的温度严重升高。超过额定温度后，部件可能无法运转，PCB板上的电气连接可能会出现故障，并且印刷电路板在更高的温度下可能会发生结构变形等。这些部件可能会燃烧并引起火灾，并且火灾可能会蔓延，导致电动传动系以及采用其的车辆发生灾难性故障。总的来说，对车辆及其使用者存在潜在安全风险的问题。

根据已知技术，电动传动系中的电子产品或车辆零件(诸如逆变器、转换器、动力板、控制器等)的电子组件设置有牺牲性构件，该牺牲性构件熔化并在电气电子部件之间创建空间以阻止火灾蔓延。然而，牺牲性构件在需要时可能无法运转，这使得该机制无效。即使采用了牺牲性构件，但仍然需要从单个部件中提取热量，以减少部件和PCB板的温度以故障自动防护的方式急剧升高的可能性。

在用于冷却电子组件并继而冷却构成电子组件的各部件的实施方式中，热交换构件与电子产品的外壳热接触，并且采用强制对流。PCB上的电气电子部件的散热必须贯穿通过部件和外壳之间的充气间隙。由于空气是不良热量导体，部件与外壳之间的传热可能效率不高。为了确保从部件中有效地驱散热量，重要的是确保发热部件可靠地固定成与接近外壳的热交换构件热接触。另一种现有的实施方式在电子产品或电子产品的电子组件中采用液体冷却进行热管理。电子产品或电子组件作为一个整体可以浸入液体冷却剂中。然而，液体冷却剂是停滞的，并且电子组件的冷却效率显著降低。在用于冷却单个电气电子部件的强制液体流动的情况下，电子产品变得更加复杂，不希望地更大难以包装，并且还增加了成本。此外，在保持紧凑布局的同时，还存在使冷却剂能够到达所有热区的挑战。存在对主动冷却系统的需求，该主动冷却系统驱散来自电子组件的每个电气电子部件的热量，但不会使电子组件变得不希望地笨重。

因此，存在对电子产品和电子产品中的电子组件的改进设计的需求，该改进设计重量轻、尺寸最优，具有电气电子部件的有效且高效的传热，这另外在电子组件的组装、使用、维护和维修期间提供了便利和安全性，同时抑制了火灾蔓延并克服了上述所有问题以及已知技术的其它问题。

在实施例中，公开了一种具有电子部件布局的电子组件作为本发明。电子组件封闭在外壳中以形成电子产品。电子组件包括基座构件以预定顺序可移除地定位在基座构件上的多个电子部件；以及散热组件，其定位成与基座构件上的多个电子部件中的每个电子部件热接触。

以预定顺序定位的多个电子部件包括多行。多个电容器和至少一个电压转换器板。多行晶体管纵向地跨过基座构件的顶表面而定位。多行晶体管中的每一行都包括在基座构件的横向方向上连续定位的多个晶体管。多行电容器在基座构件的顶表面上与多行晶体管依次间隔开。多行电容器中的每一行都包括在基座构件的横向方向上连续定位的多个电容器。所述至少一个电压转换器板定位在基座构件的顶表面上，接近基座构件的边缘。

散热组件包括多条冷却轨道、多个晶体管桥、多个电容器桥和至少一个电压转换器桥。多条冷却轨道接近基座构件的侧部定位，并且纵向地延伸，以便于冷却剂纵向地跨过基座构件而流动。多个晶体管桥在多条冷却轨道之间延伸，并与多行晶体管热接触，用于驱散来自多行晶体管的热量。多个电容器桥在多条冷却轨道之间延伸，并且与多行电容器热接触，用于驱散来自多行电容器的热量。所述至少一个电压转换器桥在多条冷却轨道之间延伸，并且与至少一个电压转换器板热接触，用于驱散来自至少一个电压转换器板的热量。

多条冷却轨道包括入口喷嘴、出口喷嘴和端盖。入口喷嘴与多条冷却轨道中的一条冷却轨道的一端可移除地接合，用于使冷却剂流入多条冷却轨道，以从多行晶体管、多行电容器和至少一个电压转换器板提取热量。出口喷嘴与多条冷却轨道中的另一条冷却轨道的一端可移除地接合，用于使冷却剂在使用多个晶体管桥、多个电容器桥和至少一个电压转换器桥从多行晶体管、多行电容器和至少一个电压转换器板提取热量之后流出。

多个晶体管桥中的每个晶体管桥包括入口端口、出口端口、凹部和盖。入口端口可移除地连接到多条冷却轨道中的一条冷却轨道，用于使冷却剂流入。出口端口可移除地连接到多条冷却轨道中的另一条冷却轨道，用于使冷却剂在从多个晶体管提取热量之后流出。凹部在入口端口的第一端和出口端口的第一端之间延伸，并且配置为填充有冷却剂用于从多个晶体管提取热量，以及盖，所述盖可移除地附接到凹部的周边壁，用于闭合凹部。

在实施例中，多个晶体管桥中的每个晶体管桥还包括多个传热构件，这些传热构件设置在凹部中，并且沿着凹部的周边壁的长度从凹部的底表面延伸，用于从多个晶体管中的每个晶体管向凹部中的冷却剂进行传热。在实施例中，多个晶体管桥中的每个晶体管桥的盖包括设置在内表面上的多个延长件，用于与设置在凹部中的多个传热构件可移除地接合。

在另一个实施例中，多个晶体管桥中的每个晶体管桥包括在两侧的平坦的第一外表面，用于使用附接装置与多个晶体管建立热接触。在实施例中，多个晶体管桥中的每个晶体管桥包括在第二外表面上的多个散热结构，用于将从凹部中的冷却剂提取的热量驱散到周围环境。

多个晶体管桥中的每个晶体管桥都使用可移除地与多条冷却轨道中的一条冷却轨道中的开口接合的入口端口的第二端以及可移除地与多条冷却轨道中的另一条冷却轨道中的开口接合的出口端口的第二端而直立在多条冷却轨道上。冷却剂通过入口端口的第二端在入口端口中竖直地上升，在多个晶体管桥中的每个晶体管桥的横向方向上在凹部中流动，然后通过出口端口的第二端离开。

多个电容器桥中的每个电容器桥都包括入口端口，该入口端口可移除地连接到多条冷却轨道中的一条冷却轨道，用于使冷却剂流入；出口端口，该出口端口可移除地连接到多条冷却轨道中的另一条冷却轨道，用于使冷却剂在从多个电容器提取热量之后流出；以及壳体，该壳体封闭定位在基座构件上的多个电容器。壳体包括底部和顶部，该底部基本上封闭入口端口、出口端口和多个电容器，该顶部从底部的顶壁延伸，形成在入口端口的第一端和出口端口的第一端之间延伸的凹部，用于使冷却剂流动以及从多个电容器提取热量。在实施例中，壳体还包括盖，该盖可移除地附接到凹部的周边壁，用于闭合凹部。

多个电容器桥中的每个电容器桥还包括多个传热构件，这些传热构件设置在凹部中，并且沿着凹部的周边壁的长度从底部的顶壁延伸，用于利用凹部中的冷却剂从多个电容器中的每个电容器进行传热。壳体的底部的顶壁的外形与由壳体的底部封闭的多个电容器的外表面一致，用于使用附接装置建立热接触。

冷却剂通过入口端口的第二端在入口端口中竖直地上升，在多个电容器桥中的每个电容器桥的水平方向上在凹部中流动，然后通过出口端口的第二端离开。多个电容器桥中的每个电容器桥都利用与多条冷却轨道中的一条冷却轨道中的开口可移除地接合的入口端口的第二端以及与多条冷却轨道中的另一条冷却轨道中的开口可移除地接合的出口端口的第二端而直立在多条冷却轨道上。

至少一个电压转换器桥包括入口端口、出口端口、凹部和盖。入口端口可移除地连接到多条冷却轨道中的一条冷却轨道，用于使冷却剂流入。出口端口可移除地连接到多条冷却轨道中的另一条冷却轨道，用于使冷却剂在从至少一个电压转换器板提取热量之后流出。在入口端口的第一端和出口端口的第一端之间延伸的凹部配置为填充有冷却剂，用于从至少一个电压转换器板提取热量。盖可移除地附接到凹部的周边壁，用于闭合凹部。

在实施例中，至少一个电压转换器桥还包括多个传热构件，所述传热构件设置在所述凹部中，并且沿着所述凹部的周边壁的长度从凹部的底表面延伸，用于从多个晶体管中的每个晶体管向凹部中的冷却剂进行传热。在另一个实施例中，至少一个电压转换器桥的盖包括设置在内表面上的多个延长件，用于与设置在凹部中的多个传热构件可移除地接合。

至少一个电压转换器桥在一侧包括平坦的第一外表面，用于使用附接装置与至少一个电压转换器板建立热接触。至少一个电压转换器桥使用可移除地与多条冷却轨道中的一条冷却轨道中的开口接合的入口端口的第二端以及可移除地与多条冷却轨道中的另一条冷却轨道中的开口接合的出口端口的第二端而直立在多条冷却轨道上。冷却剂通过入口端口的第二端在入口端口中竖直地上升，在至少一个电压转换器桥的横向方向上流入凹部，并通过出口端口的第二端离开。

参考附图进一步描述本主题。应当注意的是，描述和附图仅图解了本主题的原理。尽管本文没有明确描述或示出，但是可以设计涵盖本主题的原理的各种布置。此外，本文叙述本主题的原理、方面和实例以及其特定实例的所有陈述旨在涵盖其等同物。

图1示例性地示出了电子产品100的分解透视图。电子产品100可以是电动车辆或混合动力电动车辆的传动系的一部分。车辆可以是两轮车辆、三轮车辆或多轮车辆，诸如客车、大客车、载重卡车等。电子产品100可以是车辆的传动系的逆变器、控制器、功率调节电路、电压转换器等。电子产品100包括一个或多个电子组件，诸如102。电子组件102是相互连接的多个电气电子部件的集合，以实现限定的功能，诸如逐步降低电压、将交流(AC)电压转换成直流(DC)电压等。如示例性示出的，电子产品100包括封闭电气电子部件的外壳101和一对端盖103、104。外壳101是中空几何形状的盖，其开口端封闭电子组件102。电子产品100的端盖103、104闭合外壳101的开口端，诸如101a。外壳101具有安装装备101b，以使用附接装置在开口端101a安装端盖(诸如第一端盖103和第二端盖104)。第二端盖104具有用于电子组件100的外部电气连接的装备104a。第一端盖103在另一侧密封外壳101。在实施例中，外壳101的外表面可以包括燕尾图案，该燕尾图案便于在诸如车辆的应用中的指定空间中容易地安装和移除电子产品100。在实施例中，外壳101的内表面可以包括燕尾图案，该燕尾图案有助于将电子组件102容易地安装到外壳101中以及从外壳101中移除，以达到安装的电气电子部件。

图2示例性示出了图1中示例性示出的电子组件102的透视图。电子组件102包括用于安装多个电子部件(诸如204)的基座构件201。在实施例中，电子部件204的引脚被插入到基座构件201上的开口中，并且引脚被焊接到基座构件201。基座构件201可以是印刷电路板(PCB)、面包板、绝缘金属基板(IMS)板等。基座构件201可以是但不限于多层PCB、刚性PCB、柔性PCB、单层PCB、铝背PCB等。电子部件204以预定顺序安装在基座构件201上，并伴随有电子组件102的散热组件212。散热组件212与电子部件204热接触，以提取并驱散由部件204产生的热量。基座构件201的纵向方向由箭头Y-Y’表示，并且基座构件201的横向方向由箭头X-X’表示。电子元部件204以预定顺序沿着基座构件201的横向方向和纵向方向定位。电子部件204例如是晶体管(诸如双极晶体管(BJT)、场效应晶体管(MOSFET))、电容器、电阻器、集成电路(IC)、电压转换板等。散热组件212的部件在基座构件201的横向方向和纵向方向上散布，以保持与电子部件204的热接触。

散热组件212包括冷却轨道(诸如两条冷却轨道202a、202b)、用于冷却晶体管的多个晶体管桥(诸如206)、用于冷却电容器的多个电容器桥(诸如207)、以及沿着基座构件201的纵向方向定位的至少一个电压转换器桥(未示出)。冷却轨道202a、202b接近基座构件201的纵向侧部而定位，并在纵向方向上延伸。冷却轨道202a、202b沿着基座构件201的纵向方向运送冷却剂。冷却轨道202a、202b中的冷却剂流过晶体管桥206、电容器桥207和电压转换器桥(未示出)，以分别从晶体管、电容器和电压转换器提取热量并冷却部件204。晶体管桥206、电容器桥207和电压转换器桥(未示出)在基座构件201的横向方向上在冷却轨道202a、202b之间延伸。

冷却轨道202a包括与一端可移除地接合的入口喷嘴203和与另一端可移除地接合的端盖209。类似地，冷却轨道202b包括与一端可移除地接合的出口喷嘴210和与另一端可移除地接合的端盖211。入口喷嘴203和出口喷嘴210示出为处于纵向相反方向。在实施例中，入口喷嘴203和出口喷嘴210在同一方向。冷却剂通过入口喷嘴203流入冷却轨道202a，并通过出口喷嘴210流出冷却轨道202b。由于冷却剂在通过出口喷嘴210离开时带走了一定量的热量，因此从出口喷嘴210离开的冷却剂的温度显著高于通过入口喷嘴203进入的冷却剂的温度。在实施例中，可以将从出口喷嘴210离开的冷却剂冷却并通过外部再循环管路再循环到入口喷嘴203中。冷却剂可以是水、乙二醇等。

在实施例中，基座构件201的侧部滑入冷却轨道202a、202b的侧部安装装备，用于将冷却轨道202a、202b接近基座构件201的纵向的侧部定位。在实施例中，冷却轨道202a、202b在顶部具有安装装备205，以使用诸如紧固件的附接装置将冷却轨道202a、202b可移除地附接到基座构件201。在实施例中，冷却轨道202a、202b中的每一条冷却轨道在预定的一个或多个位置具有凸起的开口208，用于平衡冷却轨道202a、202b中的冷却剂的压力，以便于使冷却剂通过桥206、207从冷却轨道202a向冷却轨道202b平滑流动。

图3示例性地示出了定位在电子组件102的基座构件201上的电子部件的透视图。如示例性示出的，多行晶体管301、302、304、305、307、308、多行电容器303、306和至少一个电压转换板(未示出)在基座构件201的纵向方向上并且跨过基座构件201的顶表面201b而定位。每行晶体管301、302、304、305、307、308包括在基座构件201的横向方向上连续定位的多个晶体管，诸如309。多行电容器303、306的每一行包括多个电容器310，电容器310在基座构件201的横向方向上连续定位。电压转换板(未示出)定位在基座构件201的顶表面201b上，接近基座构件201的边缘201c。根据实施例，晶体管309具有平坦的外表面，并且电容器310具有圆柱形外表面。如图2所示，基座构件201的形状配置成便于在纵向方向上将冷却轨道202a、202b安装到基座构件201的侧部。基座构件201在周边上具有安装装备(诸如孔201a)，用于接近基座构件201的侧部紧固冷却轨道202a、202b。

可以看出，多行电容器303、306与多行晶体管301、302、304、305、307、308依次间隔开。也就是说，第一行电容器303定位在两行晶体管301、302之后。类似地，第二行电容器306定位在两行晶体管304、305之后。此外，在第二行电容器306之后，另两行晶体管307、308定位在基座构件201上。以同样的方式，多行这样的电容器可以在每两行晶体管之后定位在基座构件上，以基于电子组件的预期功能紧凑地设计电子组件。基座构件上的电子部件不限于电容器、晶体管和转换器板。基于电子组件的预期功能，基座构件可以以类似的方式容纳不同的电子部件。

考虑到，电子组件102可以用于动力板，并且电子产品100是车辆的三相马达的控制器。第一行晶体管301可以具有低压晶体管，并且第二行晶体管302可以具有高压晶体管。多行晶体管301、302一起对应于驱动马达的三相电压的第一相。类似地，第三行晶体管304可以具有低压晶体管，并且第四行晶体管305可以具有高压晶体管。多行晶体管304、305一起对应于三相电压的第二相。类似地，另一组低压晶体管307和高压晶体管308对应于三相电压的第三相。在组装所述多组晶体管用于第一相和第二相之后，分别组装一行电容器303、306。由于相位晶体管301、302、304、305、307、308背靠背地布置成行，电容器组303、306位于它们之间，因此与具有多个PCB以分别并入电容器和相位晶体管的设计相比，电子组件102的整体包装是紧凑的。

图4示例性地示出了图2所示的电子组件102的局部分解透视图。电子组件102包括具有电子部件301、302、303、304、305、306、307、308、晶体管桥403、404、405、电容器桥401、402和电压转换器桥406的基座构件201，以及冷却轨道202a、202b。如示例性示出的，电子组件102包括与两行电容器303、306热接触的两个电容器桥401、402，如图3所示，用于从两行中的电容器310散热。类似地，电子组件102包括与三组多行晶体管301、302；304、305；307、308热接触的三个晶体管桥403、404、405，用于从六行中的晶体管309散热。每个晶体管桥与两行晶体管热接触。还示出了将高电压逐步降压到低电压的电压转换器板407。电压转换器板407可以是在其前侧上带有IC的铝背PCB。电压转换器桥406与电压转换器板407热接触，用于驱散来自电压转换器板407的热量。电压转换器板407的前侧与电压转换器桥406热接触。

两个电容器桥401、402、晶体管桥403、404、405和电压转换器桥406在基座构件201的横向方向上从冷却轨道202a延伸到冷却轨道202b。桥401、402、406的数量对应于基座构件201上的多行电容器310的行数和基座构件201上的电压转换器板407的数量。桥401、402、403、404、405、406的构造基于电子部件301、302、303、304、305、306、307、308、407的外表面而变化。桥401、402、403、404、405、406与电子部件301、302、303、304、305、306、307、308、407的外表面物理接触，用于提取由部件301、302、303、304、305、306、307、308、407所驱散的热量。冷却剂流过桥401、402、403、404、405、406的内部零件，如将进一步解释的，并且从电子部件301、302、303、304、305、306、307、308、407的外表面提取热量。可以看出，冷却轨道202a、202b包括对应于桥401、402、403、404、405、406的入口端口和出口端口的开口213、214。冷却轨道202a中的冷却剂通过开口213进入桥401、402、403、404、405、406的入口端口，并且在从电子部件301、302、303、304、305、306、307提取热量之后，从桥401、402、403、404、405、406的出口端口进入开口214，离开进入到冷却轨道202b中。

图5示例性地示出了图4所示的电子组件102的截面透视图。如示例性示出的，晶体管桥403定位在第一行晶体管301与第二行晶体管302之间。类似地，晶体管桥404定位在第三行晶体管304与第四行晶体管305之间，并且晶体管桥405定位在第五行晶体管307与第六行晶体管308之间。第一行电容器303和第二行电容器306分别封闭在电容器桥401、402的壳体中。电压转换器板407螺纹附接到电压转换器桥406，并且电压转换器板407的前侧上的部件与电压转换器桥406热接触。

冷却轨道202a、202b是具有圆形或矩形横截面的管状结构，以承载冷却剂。桥401、402、403、404、405、406中的每个桥的入口端口501、502、503、504、505、506是管状结构，其接合在冷却轨道202a中的开口(诸如213)中。入口端口501、502、503、504、505、506分别延伸基本上桥401、402、403、404、405、406的高度。桥401、402、403、404、405、406的出口端口(未示出)具有类似于入口端口501、502、503、504、505、506的结构。由于冷却剂的毛细作用，冷却剂在桥401、402、403、404、405、406的入口端口501、502、503、504、505、506中上升。冷却剂由于重力通过桥401、402、403、404、405、406的出口端口落入冷却轨道202b的开口214中。将进一步描述各个桥401、402、403、404、405、406的构造特征。

图6A-6B示例性地示出了电子组件102的晶体管桥403。图6A示例性地示出了晶体管桥403的局部截面透视图，并且图6B示例性地示出了晶体管桥403的分解透视图。晶体管桥403包括入口端口501、出口端口602和凹部601。入口端口501包括第一端501a和第二端501b。第二端501b可移除地与冷却轨道202a中的开口213接合，以便冷却剂流入。类似地，出口端口602包括第一端602a和第二端602b。第二端602b与冷却轨道202b中的开口214可移除地接合，用于使冷却剂在从与晶体管桥403热接触的两行301、302中的晶体管309提取热量之后流出。晶体管桥403竖立在冷却轨道202a、202b上。凹部601在入口端口501的第一端501a与出口端口602的第一端602a之间延伸。凹部601是空腔，其深度基本上等于晶体管桥403在基座构件201的纵向方向上的厚度。凹部601从入口端口501的第一端501a到出口端口602的第一端602a填充有冷却剂。凹部601在预定时间内保持一定体积的冷却剂，以从凹部601的外表面601b的两侧提取热量，该外表面601b与晶体管309的外表面热接触。盖604可移除地附接到凹部601的周边壁601a，用于密封凹部601并将冷却剂保持在其中。冷却剂在桥403的横向方向上从入口端口501流向出口端口602。

在实施例中，晶体管桥403包括在凹部601中并且沿着凹部601的周边壁601a的长度从凹部601的底表面延伸的多个传热构件603，用于利用凹部601中的冷却剂从第一行晶体管301进行传热。此外，在实施例中，盖604包括设置在内表面上的多个延长件604a，用于与设置在凹部601中的传热构件603可移除地接合。在实施例中，延长件604a是传热构件，其将热量从第二行晶体管302传递到凹部601中的冷却剂。晶体管桥403包括位于两侧的平坦的第一外表面601b，用于使用诸如热垫、粘合剂、紧固件、Velcro紧固件等附接装置与多行晶体管301、302建立热接触。在实施例中，晶体管桥403包括多个散热结构605(诸如第二外表面上的散热片)，用于将从凹部601中的冷却剂提取的热量驱散到周围环境。

图7示例性地示出了电子组件102的电容器桥401的局部分解透视图。电容器桥401包括入口端口502、出口端口701和壳体702。入口端口502包括第一端(未示出)和第二端(未示出)。第二端可移除地与冷却轨道202a中的开口213接合，用于使冷却剂流入。类似地，出口端口602包括第一端(未示出)和第二端(未示出)。第二端与冷却轨道202b中的开口214可移除地接合，用于使冷却剂在从与一行电容器303提取热量之后流出。电容器桥401竖立在冷却轨道202a、202b上。壳体702封闭了定位在基座构件201上的一排电容器303。

壳体702包括底部(未示出)和顶部703。底部基本上封闭了入口端口502、出口端口701和电容器303。顶部703从底部的顶壁703a延伸，形成凹部704。凹部704在入口端口502的第一端与出口端口701的第一端之间延伸。凹部704是具有预定竖直深度的空腔。凹部704从入口端口502的第一端到出口端口701的第一端填充有冷却剂。凹部704在预定时间内保持一定体积的冷却剂，以从与电容器303的外表面热接触的壳体702的底部的内表面提取热量。盖706可移除地附接到凹部704的周边壁704a，用于密封凹部并将冷却剂保持在其中。冷却剂在桥401的水平方向上从入口端口502流向出口端口701。

在实施例中，电容器桥401包括设置在凹部704中并沿着凹部704的周边壁704a的长度从底部的顶壁703a延伸的多个传热构件705，用于从电容器303向凹部704中的冷却剂传热。在实施例中，壳体701的底部的顶壁703的外形与由壳体701的底部封闭的电容器303的外表面相匹配，用于使用诸如粘合剂、导热凝胶、热垫、紧固件、Velcro紧固件等的附接装置来建立热接触。

图8示例性地示出了电子组件201的电压转换器桥406的局部分解透视图。电压转换器桥406包括入口端口506、出口端口801和凹部802。入口端口506包括第一端506a和第二端506b。第二端与冷却轨道202a中的开口213可移除地接合，用于使冷却剂流入。类似地，出口端口801包括第一端801a和第二端801b。第二端801b与冷却轨道202b中的开口214可移除地接合，用于使冷却剂在从与电压转换器桥406热接触的电压转换器板407提取热量之后流出。电压转换器桥406竖立在冷却轨道202a、202b上。凹部802在入口端口506的第一端506a与出口端口801的第一端801a之间延伸。凹部802是空腔，其深度基本上等于电压转换器桥406在基座构件201的纵向方向上的厚度。凹部802从入口端口506的第一端506a到出口端口801的第一端801a填充有冷却剂。凹部802在预定时间内保持一定体积的冷却剂，以从凹部802的外表面的与电压转换器板407的外表面802a热接触的一侧提取热量。盖804可移除地附接到凹部802的周边壁802b，用于密封凹部802并将冷却剂保持在其中。冷却剂在电压转换器桥406的横向方向上从入口端口506流向出口端口801。

在实施例中，电压转换器桥406包括设置在凹部802中并沿着凹部802的周边壁802b的长度从凹部802的底表面延伸的多个传热构件803，用于从电压转换器板407向凹部802中的冷却剂传热。电压转换器桥406在一侧包括平坦的第一外表面802a，用于使用诸如粘合剂、导热凝胶、热垫、紧固件、Velcro紧固件等的附接装置与多个电压转换器板407建立热接触。

本发明公开的电子产品中的带有散热组件的电子组件在电子产品的设计领域提供了以下技术进步：在电子产品的正常操作期间，电子部件内部的温度升高。在充电、过度充电和长时间运行期间，温度可能会急剧上升。在这两种情况下，散热组件及其相关部件(诸如冷却剂、冷却轨道、桥)从电子部件中提取热量并将其驱散。桥降低单个电子部件(诸如晶体管、电容器等)的温度，并且随后主动且有效地冷却电子组件和电子产品。

晶体管桥和电压转换器桥的外表面的轮廓分别与晶体管和电压转换器板的外表面的轮廓一致，从而实现大面积的热接触。在电容器桥的情况下，壳体的内表面的轮廓确保具有与电容器外表面的大接触面积，以有效地从电容器中提取热量。此外，桥以及电子部件的组装确保了电子组件和电子产品的紧凑包装。实现两侧平坦的晶体管桥可以节省用于每一单个行晶体管的桥的数量，节省组装、维护和更换的空间、时间和金钱。

由于入口端口和出口端口连接到同一组冷却轨道，所以散热组件和电子组件的紧凑包装是可行的。因为冷却桥是平行的，所以通过冷却桥的流量是平衡的。在实施例中，到各个桥的流速可以基于被冷却的电子部件的温度而变化。为了保持冷却剂连续流动，两条冷却轨道中的压力利用冷却轨道中的开口来平衡。具有散热组件的电子组件的设计确保了电子组件中所有主要热制造者的冷却。电子部件在基座构件上的组装以及散热组件的部件的组装并不麻烦，并且由部件的特征(诸如入口端口、出口端口、端盖、喷嘴等)引导。利用共同桥冷却多个电子部件，避免了部件和它们各自的散热器的拥挤，从而减少了电子组件的重量、要组装的零件的数量、电子组件的成本及其相关成本。由于电子组件的紧凑包装，电子产品的尺寸也减小了，从而为空间紧凑的车辆中的其它附加特征腾出空间。电子组件的部件是模块化的，并且可以容易地添加到现有电子产品的现有电路设计中，以实现电子产品的长期运行，贯穿其运行具有更高效率，并且避免在空间紧凑的应用中出现任何种类的灾难。散热组件还可以与电子产品的现有冷却机构一起运行。通过使用桥上的盖和冷却轨道中的端盖，还可以确保桥中冷却剂的密封，以防止冷却剂泄漏。

在部件与桥的表面之间建立热接触的附接装置有助于与桥中的冷却剂进行有效的传热。电子组件的部件重量轻，具有在组装、维护和维修时引导安装的特征，薄而不占据更多空间，使得电子产品紧凑，并且使用安全，防止热失控和运行温度升高。具有这种电子组件的电子产品具有在大约0-50kW范围内的功率，并且可以应用于空间受限的移动设备、产品、车辆(诸如两轮车、三轮车或任何多轮车(诸如经受大量冲击和振动的客车))。电子组件的部件紧密地卡在基座构件和冷却轨道中，并紧密地粘附到电子部件上，并且不会由于振动和冲击而移出。

在具体实施方式中示例性公开的用于三相马达的控制器的电子组件中，实现相晶体管组的低压侧和高压侧两侧以及在两侧之间保持较短的轨道导致较小的损耗。此外，由于电容器组位于晶体管之间，因此这种组装它们的方式导致从晶体管到电容器的最佳轨道距离，从而减少了它们之间的电损耗。

在不脱离本发明的范围的情况下，许多其它改进和修改可以并入本文。

附图标记列表

100-电子产品

101-外壳

102-电子组件

103-第一端盖

104-第二端盖

201-基座构件

201a-接近基座构件的侧部的孔

201b-基座构件的顶表面

201c-基座构件的边缘

202a、202b-冷却轨道

203-入口喷嘴

204-电子部件

205-冷却轨道上的安装装备

206-晶体管桥

207-电容器桥

208-冷却轨道中的凸起的开口

209-冷却轨道202a中的端盖

210-出口喷嘴

211-冷却轨道202b中的端盖

212-散热组件

213、214-冷却轨道中的开口

301-第一行晶体管

302-第二行晶体管

303-第一行电容器

304-第三行晶体管

305-第四行晶体管

306-第二行电容器

307-第五行晶体管

308-第六行晶体管

309-晶体管

310-电容器

401、402-电容器桥

403、404、405-晶体管桥

406-电压转换器桥

407-电压转换器板

501-晶体管桥403的入口端口

501a-晶体管桥403的入口端口的第一端

501b-晶体管桥403的入口端口的第二端

502-电容器桥401的入口端口

502a-电容器桥401的入口端口的第一端

502b-电容器桥401的入口端口的第二端

503-晶体管桥404的入口端口

504-电容器桥402的入口端口

505-晶体管桥405的入口端口

506-电压转换器桥406的入口端口

506a-电压转换器桥406的入口端口的第一端

506b-电压转换器桥406的入口端口的第二端

601-晶体管桥403的凹部

601a-周边壁

601b-晶体管桥403的平坦的第一外表面

602-晶体管桥403的出口端口

602a-晶体管桥403的出口端口的第一端

602b-晶体管桥403的出口端口的第二端

603-传热构件

604-盖

604a-延长件

605-散热结构

701-电容器桥401的出口端口

701a-电容器桥401的出口端口的第一端

701b-电容器桥401的出口端口的第二端

702-壳体

703-顶部

703a-顶壁

704-凹部

704a-周边壁

705-传热构件

706-盖

801-电压转换器桥406的出口端口

701a-电压转换器桥406的出口端口的第一端

701b-电压转换器桥406的出口端口的第二端

802-凹部

802a-外表面

803-传热构件

804-盖。

Claims

1.一种电子产品(100)的电子组件(102)，包括：

基座构件(201)；

多个电子部件(204)，以预定顺序可移除地定位在所述基座构件(201)上；和

散热组件(212)，定位成与所述基座构件(201)上的所述多个电子部件(204)中的每个电子部件热接触。

2.根据权利要求1所述的电子组件(102)，其中所述多个电子部件(204)包括：

多行晶体管(301、302、304、305、307、308)，纵向地跨过所述基座构件(201)的顶表面(201b)定位，其中所述多行晶体管(301、302、304、305、307、308)中的每一行包括在所述基座构件(201)的横向方向(X-X’)上连续定位的多个晶体管(309)，

多行电容器(303、306)，与所述基座构件(201)的所述顶表面(201b)上的所述多行晶体管(301、302、304、305、307、308)依次间隔开，其中所述多行电容器(303、306)中的每一行包括在所述基座构件(201)的所述横向方向(X-X’)上连续定位的多个电容器(310)，和

至少一个电压转换器板(407)，位于所述基座构件(201)的所述顶表面(201b)上，接近所述基座构件(201)的边缘(201c)。

3.根据权利要求2所述的电子组件(102)，其中所述散热组件(212)包括：

多条冷却轨道(202a、202b)，接近所述基座构件(201)的侧部定位，并且纵向地延伸，以便于冷却剂纵向地跨过所述基座构件(201)流动，

多个晶体管桥(403、404、405)，在所述多条冷却轨道(202a、202b)之间延伸并与所述多行晶体管(301、302、304、305、307、308)热接触，用于驱散来自所述多行晶体管(301、302、304、305、307、308)的热量，

多个电容器桥(401、402)，在所述多条冷却轨道(202a、202b)之间延伸，并与所述多行电容器(303、306)热接触，用于驱散来自所述多行电容器(303、306)的热量，和

至少一个电压转换器桥(406)，在所述多条冷却轨道(202a、202b)之间延伸，并与所述至少一个电压转换器板(407)热接触，用于驱散来自所述至少一个电压转换器板(407)的热量。

4.根据权利要求3所述的电子组件(102)，其中所述多条冷却轨道(202a、202b)包括：

入口喷嘴(203)，与所述多条冷却轨道中的一条冷却轨道(202a)的一端可移除地接合，用于使冷却剂流入所述多条冷却轨道(202a、202b)中，以从所述多行晶体管(301、302、304、305、307、308)、所述多行电容器(303、306)和所述至少一个电压转换器板(407)提取热量，和

出口喷嘴(210)，与所述多条冷却轨道中的另一条冷却轨道(202b)的一端可移除地接合，用于使所述冷却剂在利用所述多个晶体管桥(403、404、405)、所述多个电容器桥(401、401、405)和所述至少一个电压转换器桥(406)从所述多行晶体管(301、304、305、307、308)、所述多行电容器(303、306)和所述至少一个电压转换器板(407)提取热量之后流出。

5.根据权利要求3所述的电子组件(102)，其中所述多个晶体管桥(403、404、405)中的每个晶体管桥包括：

入口端口(501)，可移除地连接到所述多条冷却轨道中的一条冷却轨道(202a)，用于使所述冷却剂流入，

出口端口(602)，可移除地连接到所述多条冷却轨道中的另一条冷却轨道(202b)，用于使所述冷却剂在从所述多个晶体管(309)提取热量之后流出，

凹部(601)，在所述入口端口(501)的第一端(501a)与所述出口端口(602)的第一端(602a)之间延伸，所述凹部(601)配置为填充有所述冷却剂，用于从所述多个晶体管(309)提取热量，和

盖(604)，可移除地附接到所述凹部(601)的周边壁(601a)，用于闭合所述凹部(601)。

6.根据权利要求5所述的电子组件(102)，其中所述多个晶体管桥(403、404、405)中的每个晶体管桥还包括多个传热构件(603)，所述多个传热构件(603)设置在所述凹部(601)中并且沿着所述凹部(601)的所述周边壁(601a)的长度从所述凹部(601)的底表面延伸，用于利用所述凹部(601)中的所述冷却剂从所述多个晶体管(309)中的每个晶体管进行传热。

7.根据权利要求5所述的电子组件(102)，其中所述多个晶体管桥(403、404、405)中的每个晶体管桥的所述盖包括设置在内表面(604a)上的多个延长件(604)，用于与设置在所述凹部(601)中的多个传热构件(603)可移除地接合。

8.根据权利要求5所述的电子组件(102)，其中所述多个晶体管桥(403、404、405)中的每个晶体管桥包括位于两侧的平坦的第一外表面(601b)以及位于第二外表面上的多个散热结构(605)，所述平坦的第一外表面(601b)用于使用附接装置与所述多个晶体管(309)建立热接触，所述多个散热结构(605)用于将从所述凹部(601)中的所述冷却剂提取的热量驱散到周围环境。

9.根据权利要求5所述的电子组件(102)，其中所述多个晶体管桥(403、404、405)中的每个晶体管桥都利用与所述多条冷却轨道中的一条冷却轨道(202a)中的开口(213)可移除地接合的所述入口端口的第二端(501b)以及与所述多条冷却轨道中的另一条冷却轨道(202b)中的开口(214)可移除地接合的所述出口端口的第二端(602b)而直立在所述多条冷却轨道(202a、202b)上。

10.根据权利要求5所述的电子组件(102)，其中所述冷却剂通过所述入口端口(501)的第二端(501b)在所述入口端口(501)中竖直地上升，在所述多个晶体管桥(403、404、405)中的每个晶体管桥的所述横向方向(X-X’)上在所述凹部(601)中流动，并且通过所述出口端口(602)的第二端(602b)离开。

11.根据权利要求3所述的电子组件(102)，其中所述多个电容器桥(401、402)中的每个电容器桥包括：

入口端口(502)，可移除地连接到所述多条冷却轨道中的所述一条冷却轨道(202a)，用于使所述冷却剂流入，

出口端口(701)，可移除地连接到所述多条冷却轨道中的所述另一条冷却轨道(202b)，用于使所述冷却剂在从所述多个电容器(310)提取热量之后流出，和

壳体(702)，封闭定位在所述基座构件(201)上的所述多个电容器(310)。

12.根据权利要求11所述的电子组件(102)，其中所述壳体包括：

底部，基本上封闭所述入口端口(502)、所述出口端口(701)和所述多个电容器(310)，

顶部(703)，从所述底部的顶壁(703a)延伸，形成在所述入口端口(502)的第一端(502a)与所述出口端口(701)的第一端(701a)之间延伸的凹部(704)，用于使所述冷却剂流动并且从所述多个电容器(310)提取热量，和

盖(706)，可移除地附接到所述凹部(704)的周边壁(704a)，用于闭合所述凹部(704)。

13.根据权利要求12所述的电子组件(102)，其中所述多个电容器桥(401、402)中的每个电容器桥还包括多个传热构件(705)，所述多个传热构件(705)设置在所述凹部(704)中并且沿着所述凹部(704)的所述周边壁(704a)的长度从所述底部的所述顶壁(703a)延伸，用于利用所述凹部(704)中的所述冷却剂从所述多个电容器(310)中的每个电容器进行传热。

14.根据权利要求12所述的电子组件(102)，其中所述壳体(702)的所述底部的所述顶壁(703a)的轮廓与由所述壳体(702)的所述底部封闭的所述多个电容器(310)的外表面一致，用于使用附接装置建立热接触。

15.根据权利要求12所述的电子组件(102)，其中所述冷却剂通过所述入口端口(502)的第二端(502b)在所述入口端口(502)中竖直地上升，在所述多个电容器桥(401、402)中的每个电容器桥的水平方向上在所述凹部(704)中流动，并且通过所述出口端口(701)的第二端(701b)离开。

16.根据权利要求11所述的电子组件(102)，其中所述多个电容器桥(401、402)中的每个电容器桥都利用与所述多条冷却轨道中的一条冷却轨道(202a)中的开口(213)可移除地接合的所述入口端口(502)的第二端(502b)以及与所述多条冷却轨道中的另一条冷却轨道(202b)中的开口(214)可移除地接合的所述出口端口(701)的第二端(701b)而直立在所述多条冷却轨道(202a、202b)上。

17.根据权利要求3所述的电子组件(102)，其中所述至少一个电压转换器桥(406)包括：

入口端口(506)，可移除地连接到所述多条冷却轨道中的所述一条冷却轨道(202a)，用于所述冷却剂流入，

出口端口(801)，可移除地连接到所述多条冷却轨道中的所述另一条冷却轨道(202b)，用于使所述冷却剂在从所述至少一个电压转换器板(407)提取热量之后流出，

凹部(802)，在所述入口端口(506)的第一端(506a)与所述出口端口(801)的第一端(801a)之间延伸，所述凹部(802)配置为填充有所述冷却剂，用于从所述至少一个电压转换器板(407)提取热量，和

盖(804)，可移除地附接到所述凹部(802)的周边壁(802b)，用于闭合所述凹部(802)。

18.根据权利要求17所述的电子组件(102)，其中所述至少一个电压转换器桥(406)还包括多个传热构件(803)，所述传热构件(803)设置在所述凹部(802)中，并且沿着所述凹部(802)的所述周边壁(802b)的长度从所述凹部(802)的底表面延伸，用于利用所述凹部(802)中的所述冷却剂从所述多个晶体管(309)中的每个晶体管进行传热。

19.根据权利要求17所述的电子组件(102)，其中至少一个电压转换器桥(406)的所述盖(804)包括设置在内表面上的多个延长件，用于与设置在所述凹部(802)中的多个传热构件(803)可移除地接合。

20.根据权利要求17所述的电子组件(102)，其中所述至少一个电压转换器桥(406)在一侧包括平坦的第一外表面(802a)，用于使用附接装置与所述至少一个电压转换器板(407)建立热接触。

21.根据权利要求17所述的电子组件(102)，其中所述至少一个电压转换器桥(406)利用与所述多条冷却轨道中的一条冷却轨道(202a)中的开口(213)可移除地接合的所述入口端口(506)的第二端(506b)以及与所述多条冷却轨道中的另一条冷却轨道(202b)中的开口(214)可移除地接合的所述出口端口(801)的第二端(801b)而直立在所述多条冷却轨道(202a、202b)上。

22.根据权利要求17所述的电子组件(102)，其中所述冷却剂通过所述入口端口(506)的第二端(506b)在所述入口端口(506)中竖直地上升，在所述至少一个电压转换器桥(406)的横向方向上在所述凹部中流动，并且通过所述出口端口(801b)的第二端(801b)离开。