CN201533233U - 一种电源模块 - Google Patents

Abstract

一种电源模块，主要包括：电子器件如电解电容(1)、功率MOS管(2)，电路基板(3)，蒸汽腔散热板(5)，散热翅片(8)。所述电子器件布置在电路基板(3)上构成电源模块，内设有蒸汽腔(6)的蒸汽腔散热板(5)紧贴在电路基板(3)另一面，蒸汽腔(6)内充有冷却介质(7)，四周内壁面上贴有毛细网(9)，散热翅片(8)布置在蒸汽腔散热板(5)背面。优点是采用蒸汽腔散热结构，大大减小了扩散热阻，使翅片底部温度均匀性大大提高，翅片得到了有效的利用，电源模块散热效果更好，从而无需使用硅胶填充电源模块，有效降低了电源模块的成本，同时提高了电源模块的可靠性和寿命。

Description

一种电源模块

技术领域

本实用新型涉及一种电源模块。

技术背景

任何电子器件工作过程的实质是能量转化过程，这个过程总会伴随着发热，发热的根源是任何能量转化过程都不可能是100％的效率，不足100％部分的能量全部或大多数变成了热量。而电子器件的工作温度升高往往对它的性能有很大影响，热噪声或暗电流是最明显的受温度影响的特征，尤其是在电源模块中，电解电容和MOS管是必需的电子元件，它们发热量大，并且受温度影响很大，降温将直接对电子器件起到热噪声抑制或隔断的作用，并将大大提高电子元件的工作可靠性和整个电源模块的寿命。

为了降低电源模块中电子器件的温度，传统的电源一般在模块中填充硅胶来辅助散热，硅胶可以散走部分电子器件的热量，还可以提高整个电源模块的温度均匀性，但填充硅胶也有一些缺点。硅胶的黏合度有限，和电源模块中的电子器件结合程度也有限，而且一个电源模块中电子器件有很多，表面各不相同，难以保证硅胶和所有的电子器件都形成良好的热界面、机械界面，这也给电源模块造成了潜在的失效危机。为了减小上述因素的影响，电源厂家不得不采用高规格的硅胶材料，使得电源模块的成本大大增加，但并不能从根本上解决这些问题。

实用新型内容

本发明要解决的技术问题是提供一种降温效果好、能有效抑制热噪声、高可靠、长寿命、且无需填充硅胶的电源模块。

为解决上述问题，本实用新型的一种电源模块，包括有电子器件如电解电容、功率MOS管，电路基板，电源外壳，蒸汽腔散热板，蒸汽腔，冷却介质，翅片和毛细网。置于所述电源外壳内的电子器件如电解电容、功率MOS管及其电路布置在电路基板的下表面，电路基板为高导热率的铝基板、铜基板、钨铜基板或陶瓷基板，电路基板上表面紧贴有一块蒸汽腔散热板，蒸汽腔散热板内设有一密封的蒸汽腔，蒸汽腔内充有受热易汽化的冷却介质，冷却介质为受热易汽化的液体，沸点低，比热大；蒸汽腔的内壁面紧贴有毛细网，蒸汽腔散热板上表面安装有散热翅片。

也可以在所述的蒸汽腔散热板底部镀有一层绝缘层，在绝缘层上刻蚀有电路和焊盘，电子器件直接焊接在蒸汽腔散热板上，构成电源模块。

电源模块工作时，电子器件产生大量热量，热量通过高导热率的电路基板传导到蒸汽腔蒸汽腔散热板底部，蒸汽腔中的冷却介质沸点很低，吸收热量，相变为气体到达蒸汽腔上部后，温度降低，又冷凝通过毛细网回流，同时释放出热量，释放出的热量通过蒸汽腔散热板上表面的翅片迅速散发到环境中。

采用本实用新型的一种电源模块，由于采用封闭的蒸汽腔冷却系统，扩散热阻很小，翅片底部温差小，翅片得到极大的利用效率，散热效果好，使电路基板和电子器件温度均匀性高，无需在电源模块中填充硅胶，提高了电源模块中电子器件的可靠性和整个模块的寿命。

附图说明

图1为本实用新型的一种电源模块的结构示意图。

图2为本实用新型的一种电源模块的另一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本使用新型的实施例：

实施例1：

如图1所示，本实用新型的一种电源模块，包括有电子器件如电解电容1、功率MOS管2，电路基板3，电源外壳4，蒸汽腔散热板5，冷却介质7，翅片8和毛细网9。置于所述电源外壳4内的电子器件如电解电容1、功率MOS管2及其电路紧密贴装在电路基板3的下表面，也可以使用导热胶将其和电路基板3粘接在一起；电路基板3为高导热率的铝基板、铜基板、钨铜基板或陶瓷基板；电路基板3上表面紧贴有一块蒸汽腔散热板4，蒸汽腔散热板5内设有一密封的蒸汽腔6，蒸汽腔6内充有受热易汽化的冷却介质7，蒸汽腔6的内壁面紧贴有铜丝网做的毛细网9，蒸汽腔散热板5上表面安装有散热翅片8。

电源模块工作时，电子器件产生大量热量，热量通过高导热率的电路基板3传导到蒸汽腔散热板5底部，蒸汽腔6中的冷却介质7沸点很低，吸收热量，相变为气体到达蒸汽腔6上部后，温度降低，又冷凝回流，同时释放出热量，释放出的热量通过蒸汽腔散热板5上表面的翅片8迅速散发到环境中；冷凝的冷却介质7通过毛细网9回流到蒸汽腔6的底部，又吸收电路基板3传导过来的热量，再次汽化，将热量带到蒸汽腔6上部，开始新的循环。由于冷却介质均匀分布在整个散热界面上，电路基板3上某一部分温度稍高，则这个部位的冷却介质7汽化速度更快，所以整个蒸汽腔散热板5的扩散热阻非常小，整个电路基板3的温度基本一致，所以整个电源模块及其电子器件的温度均匀性很好。

实施例2：

参见图2，实施例2与实施例1基本相同，所不同的是蒸汽腔散热板5底面镀有一层绝缘层，绝缘层上刻蚀了电路及焊盘，置于电源外壳4内的电子器件如电解电容1、功率MOS管2焊接在蒸汽腔散热板5的下底面，构成电源模块，进一步减小了界面热阻，加强了散热效果。电子器件产生的热量直接传导到蒸汽腔散热板5底部，通过冷却介质7传递到蒸汽腔散热板5上部的散热翅片8，然后散发到环境中。

Claims (5)

1.一种电源模块，包括：电子器件如电解电容(1)、功率MOS管(2)，电路基板(3)，蒸汽腔散热板(5)，散热翅片(8)，其特征在于：所述电子器件如电解电容(1)、功率MOS管(2)布置在电路基板(3)下表面，电路基板(3)上表面紧贴有一块蒸汽腔散热板(5)，蒸汽腔散热板(5)内设有一密封的蒸汽腔(6)，蒸汽腔(6)内充有受热易汽化的冷却介质(7)，蒸汽腔散热板(5)上表面安装有散热翅片(8)。

2.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于：所述的电路基板(3)为铝基板、或钢基板、或铜基板、或钨铜基板或陶瓷基板。

3.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于：所述的蒸汽腔散热板(5)底部可以镀有一层绝缘层，在绝缘层上刻蚀有电路和焊盘，电子器件直接焊接在蒸汽腔散热板(5)上，构成电源模块。

4.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于：所述蒸汽腔(6)内壁贴有毛细网(9)。

5.根据权利要求1所述的一种电源模块，其特征在于：所述蒸汽腔(6)内的冷却介质(7)为受热易汽化的液体，沸点低，比热大。

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