CN202617583U - 一种固态继电器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子元器件，尤其涉及一种固态继电器结构。本实用新型的固态继电器结构，包括外壳、设置于外壳内的由功率器件和除功率器件外的其他电子元器件焊接在印制板上构成的继电器电路板，继电器电路板上引出电极引脚，外壳内填充环氧树脂进行保护和固定，其特征在于：还包括一金属散热片，该金属散热片是弯曲成“U”型的结构，分别为第一面、第二面和第三面，第一面和第三面相互平行，第二面垂直于第一面和第三面；上述的功率器件的散热面紧贴于第一面并固定于其上，上述的印制板固定于第三面上；所述的金属散热片套设在外壳内固定，环氧树脂填充在继电器电路板与金属散热片的剩余空间。本实用新型用在小体积的单列直插式印制板装的固态继电器，提升产品散热功耗。

Description

一种固态继电器结构

技术领域

本实用新型涉及电子元器件，尤其涉及固态继电器，特别是关于散热结构的改进。 

背景技术

固态继电器（Solid State Relay,缩写SSR），是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关，用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器工作时会产生一定功耗，因此在设计和使用中散热是必须考虑的问题。 

面板安装的固态继电器可以通过直接安装在金属机架或散热器上来解决散热的问题。但对于单列直插式印制板装的固态继电器而言，难以安装散热器来改善散热问题是这类继电器需要解决的应用难点。 

一中国的实用新型专利ZL03263552.4公开了散热器与产品一体化设计的方案。该技术方案是设有双面电路板、固态继电器电路、散热器和密封层，固态继电器电路设于双面电路板的一侧面，组成电路板组件，散热器直接焊接于双面电路板的另一侧面，电路板组件、散热器由环氧树脂层裹封成一个整体，电路引出端子焊接在电路板上。该专利方案可解决单列直插式印制板装的固态继电器的散热问题，但该方案的缺点是工艺复杂、产品体积大。 

另一中国的实用新型专利ZL00247771.8中公开了内置散热片的方案。该技术方案是一种印制板组件和功率组件嵌合配置结构的固态继电器，功率组件的散热片内置，介于印制电路板和外壳之间，功率元件嵌合在印制板的缺口处，其以简单的结构获得所期望的工作特性，且成本低，体积小。该方案产品体积比前述方案小，缺点是散热能力有限，仅适合功率为2W左右的固态继电器。 

针对单列直插式印制板装的固态继电器，如何在提升产品散热功耗的前提下减小产品体积，这是一个难点。 

实用新型内容

因此，本实用新型针对上述的问题，提出一种能够以较小体积来实现产品的高散热效率，且结构简单易于实现。 

本实用新型具体采用如下技术方案： 

一种固态继电器结构，包括外壳、设置于外壳内的由功率器件和除功率器件外的其他电子元器件焊接在印制板上构成的继电器电路板，继电器电路板上引出电极引脚，外壳内填充环氧树脂进行保护和固定；具体的：还包括一金属散热片，该金属散热片是弯曲成“U”型的结构，分别为第一面、第二面和第三面，第一面和第三面相互平行，第二面垂直于第一面和第三面；上述的功率器件的散热面紧贴于第一面并固定于其上，上述的印制板固定于第三面上；所述的金属散热片套设在外壳内固定，环氧树脂填充在继电器电路板与金属散热片的剩余空间。

进一步的，所述的金属散热片的第一面上设有凸苞，用以对所述的功率器件进行限位。 

更进一步的，所述的凸苞是至少2个。优选，所述的凸苞是3个，分别对应于所述的功率器件的上、下端和一侧边。 

进一步的，所述的金属散热片的第一面和第三面上均设有让位缺口。通过让位缺口更加方便功率器件的安装和焊接。 

进一步的，所述的固定于金属散热片第一面上的功率器件的管脚进行弯曲整形。这样做的目的是方便功率器件的管脚焊接到金属散热片第三面上固定的印制板。 

进一步的，所述的功率器件的散热面紧贴于第一面并通过焊接固定于其上的。通过焊接的方式固定，不仅简单而且利于提高散热性。 

进一步的，所述的金属散热片是铜质散热片、或铝质散热片、或铝合金质散热片、或铁合金质散热片。这几种是常见的散热金属材质，不考虑成本的前提下，也可以是采用其他散热性能更好的金属合金。 

本实用新型通过一个“U”型结构的金属散热片来解决单列直插式印制板装的固态继电器的散热问题，对于决单列直插式印制板装的固态继电器的结构基本无影响，且结构简单，散热效果佳。 

附图说明

图1是金属散热片进行第一次弯折的“L”型结构示意图； 

图2是功率器件焊接固定于金属散热片的第一面的结构示意图；

图3是金属散热片进行第二次弯折的“U”型结构示意图；

图4是金属散热片的第三面固定印制板后的结构示意图；

图5是本实用新型的固态继电器结构剖视图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。 

参阅图1-图5所示，本实用新型的固态继电器结构，包括外壳5、设置于外壳5内的由功率器件2和除功率器件外的其他电子元器件焊接在印制板3上构成的继电器电路板，继电器电路板上引出电极引脚4，外壳5内填充环氧树脂6进行保护和固定；还包括一金属散热片1，该金属散热片1是弯曲成“U”型的结构，分别为第一面11、第二面12和第三面13，第一面11和第三面13相互平行，第二面12垂直于第一面11和第三面13；上述的功率器件2的散热面紧贴于第一面11并固定于其上，上述的印制板3固定于第三面13上；所述的金属散热片1套设在外壳5内固定，环氧树脂6填充在继电器电路板与金属散热片1的剩余空间。 

结合附图对本实用新型的实现方式和部分改进点进行详细说明。再次参阅图1所示，先将如铜质散热片、或铝质散热片、或铝合金质散热片、或铁合金质散热片或者其他金属合金片的金属散热片1先弯折成“L”型结构，形成的第一面11，用于固定功率器件2。功率器件2的类型包括单向可控硅、双向可控硅、三极管、MOSFET等。 

参阅图2所示，将功率器件2的散热面紧贴于第一面11并固定于其上，固定的方式可以是普通胶水粘结，或通过散热胶粘结，或者是螺丝锁固。优选的，采用焊锡来焊接，不仅方便易于操作且对于散热性也是有一定程度的帮助。再优选的，为了刚好的对固定在第一面11上的功率器件2进行快速定位，我们还在第一面11上冲出凸苞111。优选的，所述的凸苞111是至少2个，通过至少2个凸苞111即可对功率器件2进行限位。最佳的，所述的凸苞111是3个，分别对应于所述的功率器件2的上、下端和一侧边。 

参阅图3所示，再将“L”型结构的金属散热片1再次弯折，形成“U”型结构。则金属散热片1具有3个面，分别为第一面11、第二面12和第三面13，第一面11和第三面13相互平行，第二面12垂直于第一面11和第三面13。优选的，为了方面对功率器件2进行固定调整和焊接操作，我们在金属散热片1的第一面11和第三面13上还设有让位缺口112和131。 

参阅图4所示，再将印制板3固定在第三面13上，印制板3焊接有除功率器件2之外的其它所有器件，包括但不局限于控制电路、隔离电路、驱动电路、RC吸收电路等。此时，功率器件2的管脚与印制板3上相应的位置进行焊接，即可构成完整的继电器电路板，完成固态继电器的半成品。请再次参阅图2、图3和图4所示，为了使固定在第一面11的功率器件2与固定在第三面13的印制板3进行对接，我们对功率器件2的管脚先进行弯曲整形，弯曲成图中所示的“Z”字型。 

最后参阅图5所示，我们将上述的金属散热片1（包括金属散热片1上的功率器件2和印制板3）一体地套设在外壳5内固定，同时将环氧树脂6填充在继电器电路板（包括功率器件2、其他电子元器件和印制板3）与“U”型金属散热片1的剩余空间，对继电器电路板进行保护和固定，形成一个完整的固态继电器成品。 

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。   

Claims (8)

1.一种固态继电器结构，包括外壳、设置于外壳内的由功率器件和除功率器件外的其他电子元器件焊接在印制板上构成的继电器电路板，继电器电路板上引出电极引脚，外壳内填充环氧树脂进行保护和固定，其特征在于：还包括一金属散热片，该金属散热片是弯曲成“U”型的结构，分别为第一面、第二面和第三面，第一面和第三面相互平行，第二面垂直于第一面和第三面；上述的功率器件的散热面紧贴于第一面并固定于其上，上述的印制板固定于第三面上；所述的金属散热片套设在外壳内固定，环氧树脂填充在继电器电路板与金属散热片的剩余空间。

2.根据权利要求1所述的固态继电器结构，其特征在于：所述的金属散热片的第一面上设有凸苞，用以对所述的功率器件进行限位。

3.根据权利要求2所述的固态继电器结构，其特征在于：所述的凸苞是至少2个。

4.根据权利要求3所述的固态继电器结构，其特征在于：所述的凸苞是3个，分别对应于所述的功率器件的上、下端和一侧边。

5.根据权利要求1所述的固态继电器结构，其特征在于：所述的金属散热片的第一面和第三面上均设有让位缺口。

6.根据权利要求1所述的固态继电器结构，其特征在于：所述的固定于金属散热片第一面上的功率器件的管脚进行弯曲整形。

7.根据权利要求1所述的固态继电器结构，其特征在于：所述的功率器件的散热面紧贴于第一面并通过焊接固定于其上的。

8.根据权利要求1所述的固态继电器结构，其特征在于：所述的金属散热片是铜质散热片、或铝质散热片、或铝合金质散热片、或铁合金质散热片。

Images