CN206650975U - 放电设备以及放电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种放电设备以及放电系统，涉及微电子技术领域，该放电设备包括：电路板、MOS管以及散热装置，MOS管设置于电路板中，MOS管与电路板通过导体连接，散热装置与电路板连接，MOS管通过散热装置降低温度，通过散热装置对MOS管降低温度的作用，使MOS管不容易发热，从而解决了现有技术中存在的一直处于导通状态的MOS管容易发热，对MOS管的安全造成影响的技术问题。

Description

放电设备以及放电系统

技术领域

本实用新型涉及微电子技术领域，尤其是涉及一种放电设备以及放电系统。

背景技术

金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor，简称MOS管)的源极和耗尽层是可以对调的，他们都是在P型背栅中形成的N型区。在多数情况下，这个两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。

双极型晶体管把输入端电流的微小变化放大后，在输出端输出一个大的电流变化。双极型晶体管的增益就定义为输出输入电流之比。另一种晶体管，叫做场效应晶体管(Field Effect Transistor，简称FET)，它把输入电压的变化转化为输出电流的变化。FET的增益等于它的输出电流的变化和输入电压变化之比，市面上常有的一般为N沟道和P沟道，而P沟道常见的为低压MOS管。

但是，比较大的电流通过MOS管时产生的热量会使MOS管发热，MOS管数据手册规定了热阻抗参数，其定义为MOS管封装的半导体结散热能力。因此，一直处于导通状态的MOS管很容易发热，会对MOS管的安全造成影响。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种放电设备以及放电系统，以解决现有技术中存在的一直处于导通状态的MOS管容易发热，对MOS管的安全造成影响的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种放电设备，包括：电路板、MOS管以及散热装置；

所述MOS管设置于所述电路板中；

所述MOS管与所述电路板通过导体连接；

所述散热装置与所述电路板连接；

所述MOS管通过所述散热装置降低温度。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述散热装置与所述电路板活动连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述散热装置为风扇。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述MOS管的数量为11个。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，每个所述MOS管与所述电路板之间活动连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括检测装置；

每个所述检测装置与每个所述MOS管连接，检测所述MOS管的温度。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括温度显示装置；

所述温度显示装置与所述检测装置连接，显示每个所述MOS管的温度信息。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种放电系统，包括：负载以及如第一方面的放电设备；

所述放电设备与所述负载连接；

所述放电设备为所述负载提供放电电流。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述MOS管通过脉冲信号控制通断；

每个所述MOS管通过加载2A直流控制所述负载的放电电流值驱动所述负载。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述负载为电极与加工件。

本实用新型实施例提供的技术方案带来了以下有益效果：本实用新型实施例提供的放电设备以及放电系统中，放电设备包括：电路板、MOS管以及散热装置，MOS管设置于电路板中，MOS管与电路板通过导体连接，散热装置与电路板连接，MOS管通过散热装置降低温度，通过散热装置对MOS管降低温度的作用，使MOS管不容易发热，从而解决了现有技术中存在的一直处于导通状态的MOS管容易发热，对MOS管的安全造成影响的技术问题。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的放电设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的放电设备的另一结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的放电设备的部分结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的放电系统的结构示意图。

图标：1-放电设备；11-电路板；12-MOS管；13-散热装置；14-检测装置；15-温度显示装置；2-放电系统；21-负载。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前一直处于导通状态的MOS管很容易发热，会对MOS管的安全造成影响，基于此，本实用新型实施例提供的一种放电设备以及放电系统，可以解决现有技术中存在的一直处于导通状态的MOS管容易发热，对MOS管的安全造成影响的技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种放电设备以及放电系统进行详细介绍。

实施例一：

本实用新型实施例提供的一种放电设备1，如图1和图2所示，包括：电路板11、MOS管12以及散热装置13，MOS管12设置于电路板11中，MOS管12与电路板11通过导体连接，散热装置13与电路板11连接，MOS管12通过散热装置13降低温度。

作为本实施例的优选实施方式，散热装置13与电路板11可以活动连接。散热装置13也可以安装在其他位置，能够对MOS管12起到散热作用即可。

作为本实施例的另一种实施方式，散热装置13为风扇。散热装置13可以作为风扇，对MOS管12进行散热。

现有的MOS管中，我们经常看MOS管有很多参数，MOS管制造商采用饱和导通的源极漏极间电阻参数来定义导通阻抗，对开关应用来说，饱和导通的源极漏极间电阻也是最重要的器件特性。数据手册定义饱和导通的源极漏极间电阻与栅极(或驱动)电压以及流经开关的电流有关，但对于充分的栅极驱动，饱和导通的源极漏极间电阻是一个相对静态参数，一直处于导通的MOS管很容易发热。另外，慢慢升高的结温也会导致饱和导通的源极漏极间电阻的增加。MOS管数据手册规定了热阻抗参数，其定义为MOS管封装的半导体结散热能力。

本实施例中，增加风扇等散热装置13，例如在设备外装可拆装的风扇，以此可以实现提高MOS管12的热稳定性。

作为一个优选方案，MOS管12的数量可以为11个。MOS管12能够控制电压，且控制方式比较方便。而且MOS管12的体积小，重量轻，寿命长。再者，MOS管12输入电阻高，噪声低，热稳定性好，抗干扰能力强，功能消耗低。并且，MOS管12与普通三极管的驱动方式不同，MOS管12是电压控制，需要的驱动电流非常微小，而三极管是电流控制，需要大电流驱动。

需要说明的是，MOS管12为压控元件，只要加到MOS管12的压控元件所需的电压就能使它导通，MOS管12的导通和三极管在饱和状态一样，导通结的压降最小，MOS管12具有开关作用，去掉这个控制电压就截止。

本实用新型实施例中的MOS管12属于场效应晶体管中的绝缘栅型，因此，MOS管12有时被称为场效应管。在一般电子电路中，MOS管通常被用于放大电路或开关电路。而在主板上的电源稳压电路中，MOS管主要是判断电位。

另外，每个MOS管12与电路板11之间也可以活动连接。具体的说，MOS管12与电路板11之间是可拆分的，MOS管12在电路板11上可以被插拔，实现MOS管12的更换。因此MOS管12是可插拔的装置，用以在电路板11上选择不同品种的MOS管12。

因此，当11个MOS管12中的某个MOS管12因发热或其他状况出现损坏时，在电路板11上可以随意更换MOS管12，仅需要更换损坏了的那个MOS管12。因此，不需要在某一个或某几个MOS管12出现损坏的情况下，更换整个板子，造成部件的浪费。

如图3所示，放电设备1还可以包括检测装置14，每个检测装置14与每个MOS管12连接，检测装置14能够检测每个MOS管12的温度。其中，检测装置14还可以与散热装置13相连接，检测装置14通过检测到的MOS管12温度控制散热装置13的工作状态。

进一步的是，放电设备1还可以包括温度显示装置15，如图3所示，温度显示装置15与检测装置14连接，显示每个MOS管12的温度信息。从而形成每个MOS管12的内部自动温度检测功能，可以在检测装置14检测到MOS管12温度正常时，温度显示装置15显示绿灯，在检测装置14检测到MOS管12温度异常时，温度显示装置15显示红灯，也可以发出预警报音。

作为本实施例的优选实施方式，检测装置14中还可以设置有处理器，实现对MOS管12检测到的温度信息的处理，从而使温度显示装置15执行正确的温度显示，也可以使温度显示装置15准确的控制散热装置13的工作状态。

作为本实施例的另一种实施方式，放电设备1还包括有存储器，该存储器可以与检测装置14相连接，可以对检测装置14检测到的MOS管12温度信息进行存储。

实施例二：

本实用新型实施例提供的一种放电系统2，如图4所示，包括：负载21以及上述实施例一提供的放电设备1，放电设备1与负载21连接，放电设备1为负载21提供放电电流。

作为一个优选方案，MOS管12通过脉冲信号控制通断，每个MOS管12通过加载2A直流控制负载21的放电电流值驱动负载21。

作为本实施例的另一种实施方式，负载21也可以为电极与加工件。

其中，放电系统2可以应用于电火花机床控制系统，放电系统2能够作为该电火花机床控制系统中的某个功能电路板。其中，放电系统2可以为该电火花机床控制系统提供放电板的功能。

具体的，放电系统2中设置有11个通道的MOS管12，MOS管12通过脉冲信号控制通断，每一个通道加载2A直流，当MOS管12导通时，驱动负载21，即控制电极与加工件的放电电流大小。

本实用新型实施例中的电火花机(Electrical Discharge Machining，简称EDM)是一种机械加工设备，主要用于电火花机加工。广泛应用在各种金属模具、机械设备的制造中。电火花机是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工。

对于现有技术而言，一般在MOS管12的使用过程中都需要注意温度状况。原因在于，较大的电流通过MOS管时产生的热量会使MOS管发热，会影响MOS管的安全。其中，MOS管发热情况有很多。如果过分追求体积，导致频率提高，MOS管上的损耗增大，因此发热度也会增大。

另外，MOS管发热也有可能是电路设计的问题，如果使MOS管工作在线性的工作状态，而不是在开关状态，这也是导致MOS管发热的一个原因，有的MOS管做开关，栅极电压要比电源高很多，才能完全导通，没有完全打开而压降过大造成功率消耗，等效直流阻抗比较大，压降增大，所以电压电流也增大，损耗就意味着发热。

需要说明的是，MOS管发热还有可能是MOS管的选型有误，对功率判断有误，MOS管内阻没有充分考虑，导致开关阻抗增大。

通过提供放电系统2，散热装置13对MOS管12进行散热，保持MOS管12的温度状态不发生异常，从而解决了现有技术中存在的一直处于导通状态的MOS管12容易发热，对MOS管12的安全造成影响的技术问题。

本实用新型实施例提供的种放电系统，与上述实施例提供的放电设备具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置等，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。处理器中还可以包括存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件来实现。

其中，存储器可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种放电设备，其特征在于，包括：电路板、MOS管以及散热装置；

所述MOS管设置于所述电路板中；

所述MOS管与所述电路板通过导体连接；

所述散热装置与所述电路板连接；

所述MOS管通过所述散热装置降低温度。

2.根据权利要求1所述的放电设备，其特征在于，所述散热装置与所述电路板活动连接。

3.根据权利要求1或2所述的放电设备，其特征在于，所述散热装置为风扇。

4.根据权利要求1或2所述的放电设备，其特征在于，所述MOS管的数量为11个。

5.根据权利要求1或2所述的放电设备，其特征在于，每个所述MOS管与所述电路板之间活动连接。

6.根据权利要求1或2所述的放电设备，其特征在于，还包括检测装置；

每个所述检测装置与每个所述MOS管连接，检测所述MOS管的温度。

7.根据权利要求6所述的放电设备，其特征在于，还包括温度显示装置；

所述温度显示装置与所述检测装置连接，显示每个所述MOS管的温度信息。

8.一种放电系统，其特征在于，包括：负载以及权利要求1-7任一项所述的放电设备；

所述放电设备与所述负载连接；

所述放电设备为所述负载提供放电电流。

9.根据权利要求8所述的放电系统，其特征在于，所述MOS管通过脉冲信号控制通断；

每个所述MOS管通过加载2A直流控制所述负载的放电电流值驱动所述负载。

10.根据权利要求8所述的放电系统，其特征在于，所述负载为电极与加工件。