CN203038146U

CN203038146U - 为电磁泵供电的恒流器件

Info

Publication number: CN203038146U
Application number: CN 201220696073
Authority: CN
Inventors: 郭瑞; 邓月光; 考笑梅
Original assignee: BEIJING YIMIKANG THERMAL DISSIPATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING YIMIKANG THERMAL DISSIPATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2022-12-14

Abstract

本实用新型公开了一种为电磁泵供电的恒流器件，包括多路并联连接的恒流电路，每路恒流电路均包括串联连接的转换模块和检测模块，所述的转换模块和检测模块均匀设置于电路板上。所述的电路板设置于该电源底板上方，所述的电源外壳覆盖于电路板上方。所述的电源外壳的顶部设置有散热翅片。所述的电源外壳内部还设置有金属导热块，该金属导热块的位置与转换模块和检测模块的位置对应。本实用新型采用多路恒流电路和电源外壳整体散热方案的设计，使得在相同的温度限制情况下，能够实现传统恒流源难以达到的输出电流。

Description

为电磁泵供电的恒流器件

技术领域

本实用新型涉及液态金属散热领域，具体涉及一种为电磁泵供电的恒流器件。

背景技术

电磁泵电源是液态金属芯片散热器的关键组件。其目的在于实现机箱电源恒压输出到大电流恒流输出的转换，以驱动液态金属电磁泵稳定运行。现有技术中用于液态金属芯片散热领域的电磁泵恒流电源输出电流一般小于10A，并采用散热片为核心发热组件散热。

现有的电磁泵恒流电源通常采用“单恒流电路”的设计方法。比如，在实现10A恒流输出时，其电路板的几何布局如图1所示。图1中，所述恒流电路由转换模块和检测模块串联构成，所述转换模块一般是恒流源芯片及其附属电路，可实现恒压输入向恒流输出的转换，所述检测模块包含有电流检测电路（如电阻检测或电流互感检测）以及根据检测电流值向所述转换模块输出负反馈的控制电路，使所述转换模块的输出电流稳定在某一设定范围内。如此“单恒流电路”设计，使转换模块和检测模块需直接产生10A大电流，模块内发热量较大。与此同时，模块尺寸（由组件尺寸决定）一般都是一定的。因此，模块局部的热流密度特别高，温度难于控制。尤其在超高输出电流的需求下（液态金属电磁泵需要大电流驱动），现有恒流源设计会导致严重的局部热点问题，甚至存在芯片烧毁的危险。

现有的电磁泵恒流电源因为热量产生在局部区域，很难利用电源外壳整体进行散热（热量从局部区域扩散到外壳存在很大的传热阻力）。因此，其一般采用导热铜片结合外置散热翅片为局部发热模块进行散热，如图2所示。然而，散热翅片和导热铜片的增加，会增大电源器件的体积和复杂性。同时，因为体积的限制，为局部发热组件配置的外置散热翅片一般散热能力极为有限。因此，温度、体积以及复杂度的限制共同制约着电磁泵恒流电源朝更高的输出电流迈进，也极大的限制了液态金属CPU散热器的应用。

综上，现有技术中电磁泵恒流电源的缺点如下：

（1）现有技术中采用“单恒流电路”架构的电磁泵恒流电源局部热流密度高，因此输出电流一般低于10A。在输出电流高于10A时，芯片局部温度会高达上百摄氏度，系统稳定性下降，甚至存在烧毁的危险。

（2）现有电磁泵恒流电源采用外置散热翅片为局部发热模块散热的方案会增大电源器件的体积和复杂性，且其散热面积和能力有限，难以控制芯片温度。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提出一种为电磁泵供电的恒流器件，解决现有技术中由于“单横流电路”导致发热集中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种为电磁泵供电的恒流器件，其特征在于，包括多路并联连接的恒流电路。

所述的为电磁泵供电的恒流器件，其中，所述多路并联连接的恒流电路均匀地间隔设置于电路板上。

所述的为电磁泵供电的恒流器件，其中，还包括电源底板和电源外壳；所述的电路板设置于该电源底板上方，所述的电源外壳覆盖于电路板上方。

所述的为电磁泵供电的恒流器件，其中，所述的电源外壳的顶部设置有散热翅片。

所述的为电磁泵供电的恒流器件，其中，所述的电源外壳的顶部的整个表面设置有所述散热翅片。

所述的为电磁泵供电的恒流器件，其中，所述的电源外壳内部还设置有金属导热块，所述金属导热块的位置与转换模块或检测模块的位置对应。

所述的为电磁泵供电的恒流器件，其中，所述金属导热块的高度与相对应的转换模块或检测模块的高度互补，使所述转换模块或检测模块的顶部与对应的金属导热块之间的间隙小于2mm。

所述的为电磁泵供电的恒流器件，其中，所述的电源外壳和电路板的中间缝隙中填充有导热灌封胶。

所述的为电磁泵供电的恒流器件，其中，每路恒流电路均包括串联连接的转换模块和检测模块，所述转换模块是恒流源芯片及其附属电路，能够实现恒压输入向恒流输出的转换，所述检测模块包含有电流检测电路以及根据检测电流值向所述转换模块输出负反馈的控制电路，能够使所述转换模块的输出电流稳定在设定范围内。

所述的为电磁泵供电的恒流器件，其中，任意两个相邻的转换模块之间的距离与任意相邻的转换模块与检测模块之间的距离均相等。

本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型提出的一种为电磁泵供电的恒流器件，采用多路恒流电路和电源外壳整体散热方案的设计，使得在相同的温度限制情况下，能够实现传统恒流源难以达到的更高的输出电流（5~50A）；

（2）本实用新型提出的一种为电磁泵供电的恒流器件，通过采用多路恒流电路的方案，有效降低了电路板的局部热流密度和组件温度，提高了系统稳定性和安全性；

（3）本实用新型提出的一种为电磁泵供电的恒流器件，直接借助电源外壳的整体散热方式，具有散热面积大、散热效果好、结构简单、不需要任何针对单独组件的外置散热器件等方面优点；

（4）本实用新型提出的一种为电磁泵供电的恒流器件，采用金属导热块和灌封胶填注的方式，可以方便的将热量从电路板传递到电源外壳，同时灌封胶对电源内部进行填注和密封可以起到很好的防尘、防水、耐压的功能。

附图说明

图1是现有技术中采用单恒流电路的电磁泵恒流电源的结构示意图；

图2是现有技术中采用外置散热翅片的电磁泵恒流电源的结构示意图；

图3是本实用新型提出的一种为电磁泵供电的恒流器件的结构示意图；

图4是本实用新型提出的一种为电磁泵供电的恒流器件中电源外壳和散热翅片的结构示意图；

图5是本实用新型提出的一种为电磁泵供电的恒流器件中金属导热块的结构示意图；

图6是本实用新型提出的一种为电磁泵供电的恒流器件中填入灌封胶的示意图。

附图标记说明：1-转换模块；2-检测模块；3-电路板；4-散热翅片；5-导热铜片；6-电源外壳；7-金属导热块；8-导热灌封胶；9-电源底板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

本实用新型提出一种为电磁泵供电的恒流器件，如图3所示，该器件中包括多路并联连接的恒流电路，每路恒流电路均包括串联连接的转换模块1和检测模块2，并且每路恒流电路的转换模块1输入端输入恒定电压（一般为3.3V，5V或12V），每路恒流电路的检测模块2输出端向外输出恒定电流（一般小于或等于10A）。每路恒流电路的转换模块1和检测模块2均匀设置于电路板3上，该电路板3设置于电源底板9上方，然后通过电源外壳6覆盖。通过多路恒流电路的转换模块1和检测模块2实现降压升流过程。多路恒流电路中的转换模块1和检测模块2均匀设置的方式有多种，可以根据实际需要进行选择。例如可以选择在电路板3的表面空间上进行相等距离的均匀设置，即相邻的两个模块（不区分转换模块1和检测模块2）之间的距离相等，每个模块与电路板3的边缘之间的距离也相等。横纵方向不同等间距的设置，如每组的转换模块1和检测模块2之间的距离均相等，并与电路板3的两侧距离也相等，而相邻两路的恒流电路之间的转换模块1和转换模块1之间的距离相等，检测模块2和检测模块2之间的距离相等。

本实用新型中，因为每组恒流电路中的各模块均只需要产生I/n的电流，n为恒流电路的路数，I为所需产生的总的恒流输出电流信号，其模块内发热量得以大幅度降低。同时各恒流电路的各个模块可以在电路板3上均匀分布，降低了电路板3的局部热流密度，散热问题能够更容易解决。最后，电路板3上均匀的热流可直接利用电源外壳6进行整体散热，散热面积大，且结构简单，无需外置单独散热器件。

本发明的多路恒流电路结构能够将原来的局部热流改变为整板的均匀热流。因此，本实用新型中不用采用原来针对局部模块的外置散热翅片4的设计，而相应改变为直接利用电源外壳整体散热的方案。其电源外壳的基本结构如图4所示，电源外壳6的顶部设置有若干平行排列的散热翅片4，增大电源外壳6的散热面积。如图3所示，电路板3上的发热组件（属于不同的恒流电路的转换模块1和检测模块2）均匀分布，消除了“单恒流电路”中严重的局部热点。均匀的热流可直接通过电源外壳6顶部设置的系列散热翅片4进行散热，散热面积大，同时无需针对局部组件的外置散热器。

为保证电路板上的均匀热流能方便的传导至电源外壳的散热翅片，电源外壳内部设置有若干金属导热块7，如图5所示，其高度与相应的转换模块1、检测模块2的组件高度互补，保证转换模块1和检测模块2的顶部与金属导热块7的底部间间隙小于2mm，提高热量从转换模块1、检测模块2到电源外壳6的散热翅片4的传热效率，同时在电源外壳和电路板的中间缝隙中填充导热灌封胶8，如图6所示。具有高热导率的金属导热块7和能填充缝隙的灌封胶8可以保证各发热组件及电路板3的热流能迅速传导至电源外壳6，然后借助散热翅片4向外部空气散热。

本实用新型提出的一种为电磁泵供电的恒流器件，采用多路恒流电路结构的液态金属电磁泵驱动电源设计方案，有效降低了电路板3的局部热流密度和组件温度，提高了系统稳定性和安全性，并可实现远高于传统恒流源的输出电流。本实用新型借助电源外壳6进行整体散热的设计，散热面积大，效果好，结构简单，不需要任何针对单独组件的外置散热器件）。本实用新型采用金属导热块7和灌封胶8填注的设计，方便热量从电路板3传递到电源外壳6，同时可以起到很好的防尘、防水、耐压的功能。

上述恒流电路的电路结构并非本实用新型讨论的重点，其可以采用现有技术来实现，所述转换模块和检测模块也是常规电路结构，例如，所述转换模块可选择恒流源芯片及其附属电路，以实现恒压输入向恒流输出的转换，而所述检测模块包含有电流检测电路（如电阻检测或电流互感检测）以及根据检测电流值向所述转换模块输出负反馈的控制电路，使所述转换模块的输出电流稳定在某一设定范围内。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种为电磁泵供电的恒流器件，其特征在于，包括多路并联连接的恒流电路。

2.根据权利要求1所述的为电磁泵供电的恒流器件，其特征在于，所述多路并联连接的恒流电路均匀地间隔设置于电路板上。

3.根据权利要求2所述的为电磁泵供电的恒流器件，其特征在于，还包括电源底板和电源外壳；所述的电路板设置于该电源底板上方，所述的电源外壳覆盖于电路板上方。

4.根据权利要求3所述的为电磁泵供电的恒流器件，其特征在于，所述的电源外壳的顶部设置有散热翅片。

5.根据权利要求4所述的为电磁泵供电的恒流器件，其特征在于，所述的电源外壳的顶部的整个表面设置有所述散热翅片。

6.根据权利要求3所述的为电磁泵供电的恒流器件，其特征在于，所述的电源外壳内部还设置有金属导热块，所述金属导热块的位置与转换模块或检测模块的位置对应。

7.根据权利要求6所述的为电磁泵供电的恒流器件，其特征在于，所述金属导热块的高度与相对应的转换模块或检测模块的高度互补，使所述转换模块或检测模块的顶部与对应的金属导热块之间的间隙小于2mm。

8.根据权利要求3所述的为电磁泵供电的恒流器件，其特征在于，所述的电源外壳和电路板的中间缝隙中填充有导热灌封胶。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的为电磁泵供电的恒流器件，其特征在于，每路恒流电路均包括串联连接的转换模块和检测模块，所述转换模块是恒流源芯片及其附属电路，能够实现恒压输入向恒流输出的转换，所述检测模块包含有电流检测电路以及根据检测电流值向所述转换模块输出负反馈的控制电路，能够使所述转换模块的输出电流稳定在设定范围内。

10.根据权利要求9所述的为电磁泵供电的恒流器件，其特征在于，任意两个相邻的转换模块之间的距离与任意相邻的转换模块与检测模块之间的距离均相等。