CN205902279U - 功率管的安装结构及控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于控制器结构技术领域，提供了一种功率管的安装结构及控制器，该安装结构用于将功率管固定于散热器上，散热器为由金属材料制成且呈空腔结构的外壳，功率管电性连接于电路板，电路板固定于外壳内，安装结构包括用于顶压功率管以将功率管紧贴于外壳内壁的弹性件，外壳内壁设有固定安装弹性件的卡持部。本实用新型提供的功率管的安装结构，通过固定在外壳上的弹性件将功率管压紧在外壳内壁上，使得功率管直接接触外壳内壁，功率管产生的热量直接传导至外壳，进而向外散出，散热路径较短，散热效率较高。

Description

功率管的安装结构及控制器

技术领域

本实用新型属于控制器结构技术领域，尤其涉及一种功率管的安装结构及控制器。

背景技术

现代功率电子设备正在迅速地向高集成度、高密度组装、高运行速度方向发展。作为功率电子设备核心的芯片，工作的主频越来越快，消耗的功耗越来越大，发出的热量也越来越多。若电子设备中电子元器件的散热能力不强，则功率的耗散就会造成电子元器件内部芯片有源区温度上升及结温升高。电子元器件的失效率与其结温成指数关系，性能则随结温升高而降低。电子元器件的工作温度每升高10℃，其失效率增加1倍。因此，为了提高功率电子设备的工作性能和可靠性，对电子设备进行合理的热设计，采取合理的散热措施，显得更加必要和迫切。

在多数高密度组装的电子设备控制器中，功率管具有体积较小，发热量大，发热密度高的特点，都安装有散热装置以将其工作产生的高热量散发出去，使其不因过热损坏而影响控制器的正常工作。

现有发热元件的散热方式主要是将发热元件，即功率管锁在铝条上，然后再将铝条紧贴在外壳上进行传导散热，具体为：将功率管锁在铝条上，然后再将铝条锁紧于外壳上进行传导散热。此种结构有几个弊端：其一，功率管用螺丝锁在铝条上，在生产线上大螺钉的时候若操作方法不当，扭力太大或者螺钉打偏，会对功率管的外壳造成机械损伤甚至会影响到内部晶圆，操作控制较为复杂；其二，螺钉要穿过功率管，螺钉与功率管之间爬电距离有限，不能满足耐高压绝缘要求；其三，其散热路径为功率管——铝条——外壳，导致其散热路径较长，热阻加大，功率管工作产生的热量不能较快的散发出去，在环境温度较高、工况较为恶劣时，容易导致电子设备不能正常运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种散热器，旨在解决现有技术中散热路径较长使得热阻加大，从而导致散热效果不佳的技术问题。

本实用新型是这样实现的：

一种功率管的安装结构，用于将功率管固定于散热器上，所述散热器为由金属材料制成且呈空腔结构的外壳，所述功率管电性连接于电路板，所述电路板固定于所述外壳内，所述安装结构包括用于顶压所述功率管以将所述功率管紧贴于所述外壳内壁的弹性件，所述外壳内壁设有固定安装所述弹性件的卡持部。

进一步地，所述弹性件包括卡接于所述卡持部上的卡接部、沿所述卡接部两侧向背离所述外壳内壁一侧弯折延伸的延伸部以及沿各所述延伸部之远离所述卡接部的一侧弯折延伸并压紧于所述功率管表面的压紧部，所述卡接部与两所述延伸部形成卡接槽。

进一步地，所述卡持部突设于所述外壳的内壁上并插设于所述卡接槽内，所述外壳的内壁形成有与所述卡接部和所述延伸部配合的安装槽。

进一步地，所述外壳于其内壁上设有与所述安装槽相通的挡止槽，所述弹性件还包括沿所述卡接部一侧突出延伸的挡止板，所述挡止板插接于所述挡止槽内。

进一步地，所述延伸部与所述压紧部呈锐角。

进一步地，所述压紧部包括至少一个与所述功率管表面接触的抵持部。

本实用新型还提供了一种控制器，包括电路板、电性连接于所述电路板上的功率管、用于固定安装所述功率管并对所述功率管进行散热的散热器，所述散热器为由金属材料制成且呈空腔结构的外壳，所述电路板固定于所述外壳内，所述控制器还包括用于将所述功率管固定于所述外壳内壁的安装结构，所述安装结构为上述安装结构。

进一步地，所述控制器还包括设置于所述功率管和所述外壳内壁之间的绝缘片。

进一步地，所述外壳于其内壁上设有与所述空腔贯通的栅格，所述栅格内插设有与所述电路板相连的信号线。

进一步地，所述控制器还包括环绕设置在所述外壳上边缘的密封圈。

本实用新型相对于现有技术的技术效果是：本实用新型提供的功率管的安装结构，通过固定在外壳上的弹性件将功率管压紧在外壳内壁上，使得功率管直接接触外壳内壁，功率管产生的热量直接传导至外壳，进而向外散出，缩短了散热路径，提高了散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的功率管的安装结构及控制器；

图2是本实用新型实施例提供的弹性件的结构图；

图3是本实用新型实施例提供的安装槽及卡持部的结构图；

图4是图3中A区域的放大图；

图5是本实用新型实施例提供的优选的功率管的安装结构及控制器；

图6是本实用新型实施例提供的优选的弹性件的结构图；

图7是本实用新型实施例提供的优选的安装槽及卡持部的结构图；

图8是图7中B区域的放大图。

附图标记说明：

10	功率管	40	弹性件
				20	外壳	41	卡接部
21	卡持部	42	延伸部
				22	安装槽	43	压紧部
221	底面	431	抵持部
				222	第一侧壁	44	挡止板
223	第二侧壁	45	卡接槽
				23	挡止槽	50	绝缘片
24	栅格	60	信号线
				30	电路板	70	密封圈

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

请参见图1，本实用新型实施例提供的功率管的安装结构，用于将功率管10固定于散热器上，所述散热器为由金属材料制成且呈空腔结构的外壳20，所述功率管10电性连接于电路板30，所述电路板30固定于所述外壳20内，优选地，所述电路板30固定在外壳20的底部，所述安装结构包括用于顶压所述功率管10以将所述功率管10紧贴于所述外壳20内壁的弹性件40，所述外壳20内壁设有固定安装所述弹性件40的卡持部21。本实施例通过固定在外壳20上的弹性件40将功率管10压紧在外壳20内壁上，使得功率管10直接接触外壳20内壁，功率管10产生的热量直接传导至外壳20，进而向外散出，缩短了散热路径，提高了散热效率。

另外，功率管10通过弹性件40直接压紧在外壳20内壁，省略了铝条等中间导热介质，无需螺丝锁固铝条，避免了对功率管10的机械损伤，并且相对于螺纹固定方式，本实施例的功率管的安装结构具有较好的爬电距离、耐高压、绝缘性好。

请参见图1至图4，进一步地，所述弹性件40为薄板条状，包括卡接于所述卡持部21上的卡接部41、沿所述卡接部41两侧向背离所述外壳20内壁一侧弯折延伸的延伸部42以及沿各所述延伸部42之远离所述卡接部41的一侧弯折延伸并压紧于所述功率管10表面的压紧部43，所述卡接部41与两所述延伸部42形成卡接槽45，所述卡持部21突设于所述外壳20的内壁上并插设于所述卡接槽45内，所述外壳20的内壁形成有与所述卡接部41和所述延伸部42配合的安装槽22。利用所述卡接部41和所述延伸部42围合形成卡接槽45，以使所述卡持部21插设于所述卡接槽45内，从而将所述弹性件40固定于所述外壳20的内壁上，并利用所述压紧部43压紧于所述功率管10的表面上，利用所述压紧部43的压紧作用将所述功率管10贴紧于外壳20的内壁上，并且利用所述外壳20将所述功率管10产生的热量散发出去。

在该实施例中，所述卡接部41、所述延伸部42和所述压紧部43由一体成型而制成。优选地，所述卡接部41、所述延伸部42和所述压紧部43构成“几”字型、“π”、“Π”或者其他类似形状。

在该实施例中，所述安装槽22包括与所述外壳20内壁垂直的底面221以及与所述底面221垂直的侧壁，所述侧壁包括第一侧壁222和与所述第一侧壁222垂直的第二侧壁223。所述卡持部21可以是由外壳20内壁底部向上延伸并穿过所述底面221形成的凸柱，所述凸柱与所述第一侧壁222和所述第二侧壁223之间存在大于弹性件40厚度的间隙。所述卡接部41和延伸部42插设在该间隙当中，从而实现弹性件40与外壳20的固定。

安装时，先将电路板30安装到外壳20内，此时电路板30上的功率管10紧贴散热器，再将弹性件40的两个延伸部42用治具相向夹紧，接着将卡接槽45套在卡持部21上，然后松开治具，此时所述压紧部43将因弹性形变力将功率管10紧压在散热器上。

请参见图5至图8，进一步地，所述外壳20于其内壁上设有与所述安装槽22相通的挡止槽23，所述弹性件40还包括沿所述卡接部41一侧突出延伸的挡止板44，所述挡止板44插接于所述挡止槽23内。所述挡止槽23为由所述第二侧壁223向远离所述卡持部21的方向凹陷形成，所述挡止板44与所述卡接部41处于同一平面，且其宽度大于卡接部41的宽度，所述挡止板44宽于卡接部41的部分插设在所述挡止槽23中，所述卡持部21可以是由所述底面221向上延伸形成的凸块。所述凸块与所述第一侧壁222和所述第二侧壁223之间存在大于弹性件40厚度的间隙。所述卡接部41和延伸部42插设在该间隙当中，从而实现弹性件40与外壳20的固定。另外，弹性件40一端由卡持部21固定、另一端由挡止槽23固定，这种两端均固定的方式使得卡持部21受力均匀，且增强了固定的力度，使得功率管10与散热器的固定更加可靠。

请参见图2，进一步地，所述延伸部42与所述压紧部43呈锐角，所述压紧部43包括至少一个与所述功率管10表面接触的抵持部431。具体地，所述压紧部43可以是圆弧状，这样，随着压紧部43对功率管10表面的压力增大，抵持部431与功率管10表面会发生微小形变，抵持部431与功率管10表面的接触面积也会随之增大，从而减小了压强，防止由于压力过大导致功率管10损坏。所述压紧部43也可以呈波浪形，使得其与功率管10表面有多个接触点，增大接触面积，降低压强。

请参见图1，本实用新型实施例还提供的控制器包括电路板30、电性连接于所述电路板30上的功率管10、用于固定安装所述功率管10并对所述功率管10进行散热的散热器，所述散热器为由金属材料制成且呈空腔结构的外壳20，所述电路板30固定于所述外壳20内，所述控制器还包括用于将所述功率管10固定于所述外壳20内壁的安装结构，所述安装结构为上述安装结构。通过上述安装结构固定功率管10和外壳20，使得功率管10直接接触外壳20内壁，功率管10产生的热量直接传导至外壳20，进而向外散出，缩短了散热路径，提高了散热效率。该实施例提供的方案结构与上述各实施例提供的功率管的安装结构具有相同的结构，且所起的作用相同，此处不赘述。

进一步地，所述外壳20于其内壁上设有与所述空腔贯通的栅格24，所述栅格24内插设有与所述电路板30相连的信号线60。所述信号线60用于传输控制器的控制信号和由外部装置传回的反馈信号等。

进一步地，所述控制器还包括环绕设置在所述外壳20上边缘的密封圈70。控制器还包括盖设在外壳20开口的密封盖(图中未标示)，密封圈70用于密封外壳20和密封盖之间的缝隙，起到防潮、防尘的作用。

请参见图5，进一步地，所述控制器还包括设置于所述功率管10和所述外壳20内壁之间的绝缘片50。外壳20和功率管10均为导体，为了绝缘，功率管10和外壳20内壁之间设置有绝缘片50，防止短路。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种功率管的安装结构，用于将功率管固定于散热器上，所述散热器为由金属材料制成且呈空腔结构的外壳，所述功率管电性连接于电路板，所述电路板固定于所述外壳内，其特征在于，所述安装结构包括用于顶压所述功率管以将所述功率管紧贴于所述外壳内壁的弹性件，所述外壳内壁设有固定安装所述弹性件的卡持部。

2.如权利要求1所述的功率管的安装结构，其特征在于，所述弹性件包括卡接于所述卡持部上的卡接部、沿所述卡接部两侧向背离所述外壳内壁一侧弯折延伸的延伸部以及沿各所述延伸部之远离所述卡接部的一侧弯折延伸并压紧于所述功率管表面的压紧部，所述卡接部与两所述延伸部形成卡接槽。

3.如权利要求2所述的功率管的安装结构，其特征在于，所述卡持部突设于所述外壳的内壁上并插设于所述卡接槽内，所述外壳的内壁形成有与所述卡接部和所述延伸部配合的安装槽。

4.如权利要求3所述的功率管的安装结构，其特征在于，所述外壳于其内壁上设有与所述安装槽相通的挡止槽，所述弹性件还包括沿所述卡接部一侧突出延伸的挡止板，所述挡止板插接于所述挡止槽内。

5.如权利要求2所述的功率管的安装结构，其特征在于，所述延伸部与所述压紧部呈锐角。

6.如权利要求2所述的功率管的安装结构，其特征在于，所述压紧部包括至少一个与所述功率管表面接触的抵持部。

7.一种控制器，包括电路板、电性连接于所述电路板上的功率管、用于固定安装所述功率管并对所述功率管进行散热的散热器，所述散热器为由金属材料制成且呈空腔结构的外壳，所述电路板固定于所述外壳内，其特征在于，所述控制器还包括用于将所述功率管固定于所述外壳内壁的安装结构，所述安装结构为如权利要求1至6任意一项所述的安装结构。

8.如权利要求7所述的控制器，其特征在于，还包括设置于所述功率管和所述外壳内壁之间的绝缘片。

9.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述外壳于其内壁上设有与所述空腔贯通的栅格，所述栅格内插设有与所述电路板相连的信号线。

10.如权利要求9所述的控制器，其特征在于，还包括环绕设置在所述外壳上边缘的密封圈。