CN205566082U - 一种开关电源的系统散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关电源的系统散热装置，它涉及开关电源技术领域。它包括开关电源电路板、绝缘板、铝散热板、压板和陶瓷基板，开关电源电路板下方安装有绝缘板，绝缘板的下方安装有铝散热板，开关电源电路板、绝缘板、铝散热板通过固定螺钉组件固定连接，开关电源电路板的上、下两端均下方凸出安装有整流二极管、开关三极管，整流二极管、开关三极管的上方均安装有压板，整流二极管、开关三极管的下方均安装有陶瓷基板，陶瓷基板分别安装在整流二极管、开关三极管与铝散热板之间。本实用新型体积小，散热效果好，提高了开关电源系统的稳定性，安全性好，实用性强，易于推广使用。

Description

一种开关电源的系统散热装置

技术领域

本实用新型涉及的是开关电源技术领域，具体涉及一种开关电源的系统散热装置。

背景技术

目前，在电子电器领域中，乃至整个工业领域中，开关电源用的越来越多，在开关电源中，特别是中大功率的开关电源中，系统散热问题一直是一个关键项目，其不仅关系到电源本身的稳定性，更直接关系到用到开关电源的产品的可靠性，特别是有些特殊场合，环境温度过高，风道循环不良，开关电源本身体积又有所限制等，这就对开关电源的系统散热问题提出了更苛刻的要求，如何在特殊的环境中，有限的体积要求下，如何作出一个性能稳定的开关电源散热方案，就显得亟待解决。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种开关电源的系统散热装置，结构简单，设计合理，体积小，散热效果好，提高了开关电源系统的稳定性，安全性好，实用性强，易于推广使用。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种开关电源的系统散热装置，包括开关电源电路板、绝缘板、铝散热板、压板和陶瓷基板，开关电源电路板下方安装有绝缘板，绝缘板的下方安装有铝散热板，开关电源电路板、绝缘板、铝散热板通过固定螺钉组件固定连接，开关电源电路板的上、下两端均下方凸出安装有整流二极管、开关三极管，整流二极管、开关三极管的上方均安装有压板，整流二极管、开关三极管的下方均安装有陶瓷基板，陶瓷基板分别安装在整流二极管、开关三极管与铝散热板之间。

作为优选，所述的开关电源电路板四角共设置有四个结构安装孔，绝缘板的四角共设置有四个第一安装定位孔，铝散热板的四角共设置有四个第二安装定位孔，结构安装孔分别与第一安装定位孔、第二安装定位孔位置对应；绝缘板的第一安装定位孔与铝散热板的第二安装定位孔之间安装有铜螺柱，铜螺柱的底端插接在第二安装定位孔中，固定螺钉组件依次穿过结构安装孔、第一安装定位孔与铜螺柱固定连接，铜螺柱的作用是用以支撑硬件安装，介于铝散热板和绝缘板之间，用以支撑开关电源电路板。

作为优选，所述的绝缘板上设置有分别与整流二极管、开关三极管安装位置对应的第一缺口、第二缺口，压板分别安装在第一缺口、第二缺口处；所述的铝散热板上设置有分别与整流二极管的中部、开关三极管的中部位置对应的第一螺丝孔、第二螺丝孔，固定螺钉组件分别依次穿过压板上的第一螺丝安装孔、陶瓷基板上的第二螺丝安装孔与第一螺丝孔、第二螺丝孔固定连接。

作为优选，所述的压板与整流二极管、开关三极管的上部紧贴设置，整流二极管、开关三极管的下部与陶瓷基板紧贴设置，陶瓷基板紧贴设置在铝散热板上，能实现很好的热传递和散热功能，保证散热效果。

本实用新型的有益效果：(1)使用了压片和螺丝紧固，使发热源紧固在陶瓷基板上，陶瓷基板又紧固在铝散热板上，从而实现了热传导的通路，导热效率高，整个系统散热效果非常好。

(2)开关电源电路板和铝散热板之间使用绝缘板隔离，大大增加了电气的安全距离，不但提高了整个开关电源系统的稳定性，更增加了使用安全性。

(3)满足在特殊的环境中、有限的体积要求下，能做到更小的体积，以满足特殊需要，实用性强，稳定可靠。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的立体分解结构示意图；

图2为本实用新型的平面分解结构示意图；

图3为本实用新型的平面组装示意图；

图4为本实用新型开关电源电路板的结构示意图；

图5为图4的左视图；

图6为本实用新型绝缘板的结构示意图；

图7为本实用新型铝散热板的结构示意图；

图8为本实用新型压板的结构示意图；

图9为本实用新型陶瓷基板的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1-9，本具体实施方式采用以下技术方案：一种开关电源的系统散热装置，包括开关电源电路板1、绝缘板2、铝散热板3、压板4和陶瓷基板5，开关电源电路板1下方安装有绝缘板2，绝缘板2的下方安装有铝散热板3，开关电源电路板1、绝缘板2、铝散热板3通过固定螺钉组件9固定连接，开关电源电路板1的上、下两端均下方凸出安装有整流二极管6、开关三极管7，整流二极管6、开关三极管7的上方均安装有压板4，整流二极管6、开关三极管7的下方均安装有陶瓷基板5，陶瓷基板5分别安装在整流二极管6、开关三极管7与铝散热板3之间。

值得注意的是，所述的开关电源电路板1四角共设置有四个结构安装孔101，绝缘板2的四角共设置有四个第一安装定位孔201，铝散热板3的四角共设置有四个第二安装定位孔301，结构安装孔101分别与第一安装定位孔201、第二安装定位孔301位置对应；绝缘板2的第一安装定位孔201与铝散热板3的第二安装定位孔301之间安装有铜螺柱8，铜螺柱8的底端插接在第二安装定位孔301中，固定螺钉组件9依次穿过结构安装孔101、第一安装定位孔201与铜螺柱8固定连接。

值得注意的是，所述的绝缘板2上设置有分别与整流二极管6、开关三极管7安装位置对应的第一缺口202、第二缺口203，压板4分别安装在第一缺口202、第二缺口203处；所述的铝散热板3上设置有分别与整流二极管6的中部、开关三极管7的中部位置对应的第一螺丝孔302、第二螺丝孔303，固定螺钉组件9分别依次穿过压板4上的第一螺丝安装孔401、陶瓷基板5上的第二螺丝安装孔501与第一螺丝孔302、第二螺丝孔303固定连接。

此外，所述的压板4与整流二极管6、开关三极管7的上部紧贴设置，整流二极管6、开关三极管7下部与陶瓷基板5紧贴设置，陶瓷基板5紧贴设置在铝散热板3上，实现很好的热传递和散热功能，保证散热效果。

本具体实施方式主要由开关电源电路板1、绝缘板2、铝散热板3、压板4、陶瓷基板5、铜螺柱8、固定螺钉组件9这七个部分组成，开关电源电路板1的主要作用是完成开关电源的电气功能部分，即把540V的直流电转换成可以受控的24V直流电，其中，在图4、图5中，整流二极管6、开关三极管7部件为开关电源电路板的主要发热部件，本装置所述的散热方案中，主要是散去整流二极管6、开关三极管7的热发量，整流二极管6、开关三极管7的安装方式为向下方凸出安装，这样便于散热系统的组合。

绝缘板2的形状和尺寸参考开关电源电路板1制作(图6)，在对应于图4中整流二极管6、开关三极管7部分的发热部件留有缺口，方便系统安装；绝缘板2的作用是绝缘隔离，即加强开关电源电路板1上带电部件和铝散热板3之间的电气距离；第一安装定位孔201为绝缘板的安装定位孔，分别与结构安装孔101相对应，便于安装。

铝散热板3是本系统方案中散热的关键部件，对其形状尺寸有严格要求，其形状和尺寸也参考开关电源电路板1制作(图7)，铝散热板3的主要作用是散发热量，即把整流二极管6、开关三极管7的热量散发掉，以降低整流二极管6、开关三极管7的温度；铝散热板中第二安装定位孔301分别与结构安装孔101和第一安装定位孔201相对应，便于安装；铝散热板中的第一螺丝孔302、第二螺丝孔303，其位置分别位于整流二极管6、开关三极管7中间，便于压板4的螺丝安装。

压板4、陶瓷基板5的形状和尺寸均参考整流二极管6、开关三极管7形状制作，其中压板4 主要作用是压在整流二极管6、开关三极管7本体上方，向下压紧整流二极管6、开关三极管7，压板4中的第一螺丝安装孔401便于安装紧固螺丝；陶瓷基板5的主要作用是传递热量，即把整流二极管6、开关三极管7所产生的热量传递到铝散热板3，陶瓷基板5中的第二螺丝安装孔501便于安装紧固螺丝；铜螺柱8的长度按照系统设计，作用是用以支撑硬件安装，介于铝散热板3和绝缘板2之间，用以支撑开关电源电路板1；固定螺钉组件9用以紧固安装。

本具体实施方式在整个系统方案中设置有两个压板4，分别压在整流二极管6本体上面和开关三极管7本体上面，陶瓷基板5也设有两个，分别在整流二极管6本体下面和开关三极管7本体下面，也就是位于整流二极管6、开关三极管7与铝散热板3的中间，紧固件螺丝通过压板4上的第一螺丝安装孔401后，再通过陶瓷基板5上的第二螺丝安装孔501打在铝散热板3上的第一螺丝孔302、第二螺丝孔303上，该螺丝紧固后，压板4就紧压在整流二极管6、开关三极管7上面，整流二极管6、开关三极管7就紧压在了陶瓷基板5上，陶瓷基板5也就紧压在了铝散热板上3，从而，整流二极管6、开关三极管7所产生的热量就会通过陶瓷基板5传递到铝散热板3上，从而实现很好的热传递和散热功能；整流二极管6与开关三极管7的散热原理是相同的，所以整流二极管6、开关三极管7与压板4和陶瓷基板5的连接也是相同的。

另外，固定螺钉组件9分别通过开关电源电路板1四个角的结构安装孔101后，再分别通过绝缘板2中第一安装定位孔201，接到各自对应的铜螺柱8上，铜螺柱8又固定在铝散热板3的四个第二安装定位孔301上，从而完成支撑组装。

本具体实施方式的硬件组装紧固包括两个方面：一方面是整流二极管6、开关三极管7的紧固，另一方面为整个开关电源电路板1的紧固；参照图2，其中发热体部件的紧固中，从下到上依次是铝散热板3，陶瓷基板5，整流二极管6或者开关三极管7、压板4，通过螺丝紧固，整流二极管6、开关三极管7是相同的；而整个基板的紧固系统中，从下到上依次是铝散热板3、铜螺柱8、绝缘板2、开关电源电路板1，也是通过螺丝固定，四个角的螺丝固定方式完全相同。

本具体实施方式的工作原理：开关电源电路板1上面的电子部件完成开关电源本身的电气功能，实现从DC540V转换为DC24V的功能，在工作中，主要发热部件整流二极管6、开关三极管7所产生的热量，通过紧压的陶瓷基板5快速传递到铝散热板3上，由于陶瓷基板5的热阻非常小，所以导热效率非常高，从而散发掉系统热量。

本具体实施方式系统散热效果优异，在相同的功率情况下，可以将装置做到更小的体积，开关电源系统稳定性好，安全性能高，具有广阔的市场应用前景。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1. 一种开关电源的系统散热装置，其特征在于，包括开关电源电路板(1)、绝缘板(2)、铝散热板(3)、压板(4)和陶瓷基板(5)，开关电源电路板(1)下方安装有绝缘板(2)，绝缘板(2)的下方安装有铝散热板(3)，开关电源电路板(1)、绝缘板(2)、铝散热板(3)通过固定螺钉组件(9)固定连接，开关电源电路板(1)的上、下两端均下方凸出安装有整流二极管(6)、开关三极管(7)，整流二极管(6)、开关三极管(7)的上方均安装有压板(4)，整流二极管(6)、开关三极管(7)的下方均安装有陶瓷基板(5)，陶瓷基板(5)分别安装在整流二极管(6)、开关三极管(7)与铝散热板(3)之间。

2.根据权利要求1所述的一种开关电源的系统散热装置，其特征在于，所述的开关电源电路板(1)四角共设置有四个结构安装孔(101)，绝缘板(2)的四角共设置有四个第一安装定位孔(201)，铝散热板(3)的四角共设置有四个第二安装定位孔(301)，结构安装孔(101)分别与第一安装定位孔(201)、第二安装定位孔(301)位置对应。

3.根据权利要求1或2所述的一种开关电源的系统散热装置，其特征在于，所述绝缘板(2)的第一安装定位孔(201)与铝散热板(3)的第二安装定位孔(301)之间安装有铜螺柱(8)，铜螺柱(8)的底端插接在第二安装定位孔(301)中，固定螺钉组件(9)依次穿过结构安装孔(101)、第一安装定位孔(201)与铜螺柱(8)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种开关电源的系统散热装置，其特征在于，所述的绝缘板(2)上设置有分别与整流二极管(6)、开关三极管(7)安装位置对应的第一缺口(202)、第二缺口(203)，压板(4)分别安装在第一缺口(202)、第二缺口(203)处。

5.根据权利要求1所述的一种开关电源的系统散热装置，其特征在于，所述的铝散热板(3)上设置有分别与整流二极管(6)的中部、开关三极管(7)的中部位置对应的第一螺丝孔(302)、第二螺丝孔(303)，固定螺钉组件(9)分别依次穿过压板(4)上的第一螺丝安装孔(401)、陶瓷基板(5)上的第二螺丝安装孔(501)与第一螺丝孔(302)、第二螺丝孔(303)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种开关电源的系统散热装置，其特征在于，所述的压板(4)与整流二极管(6)、开关三极管(7)的上部紧贴设置，整流二极管(6)、开关三极管(7)的下部与陶瓷基板(5)紧贴设置，陶瓷基板(5)紧贴设置在铝散热板(3)上。