CN207338351U - 散热器和散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及硬件散热设计领域，公开了一种散热器和散热结构。本实用新型中，散热器，包括：主基板、次基板和散热翅片；次基板和散热翅片分别与主基板连接，次基板位于散热翅片的一侧，且次基板面向散热翅片；主基板远离散热翅片的表面用于安装第一功率模块，次基板远离散热翅片的表面用于安装第二功率模块。本实用新型还提供了一种散热结构。本实用新型实施方式中的散热器和散热结构，使得散热器可以为多个功率器件散热，提升散热器的散热性能，降低装置中的散热器成本和体积。

Description

散热器和散热结构

技术领域

本实用新型涉及硬件散热设计领域，特别涉及散热器和散热结构。

背景技术

现有技术中，热设计的好坏会直接影响到电子设备使用寿命的长短。其中，针对功率器件，常见的散热方案是：将逆变和整流模块安装在一个大尺寸的散热器上，发热量较小的金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，简称“MOSFET”)则采用分别安装小散热器的方式，也就是说，一个MOSFET对应安装一个小散热器。

本申请发明人发现，随着电子产品功率的增大，使用的整流及逆变模块数量也会增多，安装二者的散热器尺寸也会增大，随之带来的问题就是：散热器的数量越来越多，不仅占用设备的布局空间，还导致成本上升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种散热器和散热结构，使得散热器可以为多个功率器件散热，提升散热器的散热性能，降低装置中的散热器成本和体积。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种散热器，包括：主基板、次基板和散热翅片；所述次基板和所述散热翅片分别与所述主基板连接，所述次基板位于所述散热翅片的一侧，且所述次基板面向所述散热翅片；所述主基板远离所述散热翅片的表面用于安装第一功率模块，所述次基板远离所述散热翅片的表面用于安装第二功率模块。

本实用新型的实施方式还提供了一种散热结构，包括：第一功率模块、第二功率模块、以及如上述提到的散热器；所述第二功率模块的功率小于所述第一功率模块的功率。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于：在现有散热器的基础上增设一类次基板，主基板和次基板均可安装待散热的功率模块，增加可安装待散热器件的表面积，而且由于基板本身也可散热，所以可以提升散热器的散热性能。可见，本实施方式中的散热器可以对多个功率模块进行散热，从而具有同等数量功率模块的装置，散热器的使用量大大减小，降低装置中散热器的成本和体积。

作为进一步改进，次基板的厚度大于所述散热翅片的厚度。次基板厚度比散热翅片大，可以提升次基板的散热效能。

作为进一步改进，所述次基板的一个表面呈波浪状、几字状或锯齿状。次基板的表面呈波浪状、几字状或锯齿状可以增加次基板的表面积，进一步提升次基板的散热效能。

作为进一步改进，所述呈波浪状、几字状或锯齿状的表面为所述次基板靠近所述散热翅片的表面。由于基板原理散热翅片的表面用于安装功率模块，如果表面不平整，不利于功率模块的安装。

作为进一步改进，所述次基板有两个，分别位于所述散热翅片的两侧。限定两个次基板，在增加可供安装功率模块的表面外，兼顾散热效能，避免安装过多，阻挡翅片的散热效能。

作为进一步改进，所述次基板用于安装所述第二功率模块的位置靠近所述次基板与所述主基板的连接位置。将功率模块靠近主基板安装，便于功率模块散发到次基板上的热量快速传导到主基板，加快热传导。

附图说明

图1是根据本实用新型第一实施方式中的散热器的结构示意图；

图2是根据本实用新型第一实施方式中列举的现有散热器的结构示意图；

图3是图1中A区的放大图；

图4是根据本实用新型第二实施方式中的次基板的示意图；

图5是根据本实用新型第三实施方式中的散热结构的示意图；

图6是根据本实用新型第三实施方式中散热结构应用在PFC中的示意图；

图7是根据本实用新型第四实施方式中的次基板的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、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各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种散热器。如图1所示，具体包括：主基板1、次基板2和散热翅片3。

其中，次基板2和散热翅片3分别与主基板1连接，次基板2位于散热翅片3的一侧，且次基板2面向散热翅片3。主基板1远离散热翅片3的表面11用于安装第一功率模块，次基板2远离散热翅片3的表面21用于安装第二功率模块。

本申请发明人发现，现有用于散热的散热翅片，其被传导的热量实际并不均匀，散热翅片中间温度较高，两侧温度偏低，而且温度梯度较大，参见图2，现有散热器包括：基板201和散热翅片203，其中，虚线202下方区域温度较虚线202上方区域明显低，从中可知，两侧翅片的效率不高。所以发明人想到，在散热翅片的两侧设置用于安装功率模块的次基板，不仅不会影响散热翅片的散热效能，还能增加功率模块的安装面积。

下面对本实施方式的散热器的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

本实施方式中对新增的次基板2的厚度进行了一定的限定，其厚度大于散热翅片3的厚度，同时，靠近散热翅片3的表面22呈波浪状，实际应用中，波浪状可由挤压工艺成型，使得增加了次基板2的新型散热器，工序简便，利于推广。而且，由于远离散热翅片3的表面21可能用于安装功率模块，所以利用另一个表面制成波浪状，保证安装平面和功率模块的充分接触，不会影响功率模块将热量传导到次基板2上，而波浪状的表面可以有效提升次基板2的散热效能。另外，如图3所示，次基板2呈波浪状的表面22上，最高位置和最低位置的高度差D小于或等于0.5毫米。

进一步说，次基板2和散热翅片3平行，且宽度相同，使得本实施方式中的散热器仍维持了原有的大致外形，不会影响其在器件中的排布和安装。

值得一提的是，本实施方式中的次基板2有两个，分别位于散热翅片3的两侧。由于两侧的散热翅片3都有温度较低的情况，所以在翅片两侧都设置次基板2不仅不会影响散热翅片3的散热效果，还能增加可供安装功率模块的表面外，兼顾散热效能，同时避免安装过多，阻挡翅片的散热效能。另外，次基板2和主基板1可以用螺钉固定安装，也可以一体式成型设计，在此不做限定。

还需说明的是，本实施方式中次基板2用于安装第二功率模块的位置靠近次基板2与主基板1的连接位置。将功率模块靠近主基板1安装，便于功率模块散发到次基板2上的热量快速传导到主基板1，加快热传导。

可见，本实施方式中的散热原理是，安装于主基板1的第一功率模块发出的热量，经由主基板1向下传至散热翅片3上进行散热；安装于次基板2的第二功率模块发出的热量，一部分直接向下传导至次基板2整体，通过次基板2的表面积散热，另一部分经由次基板2传导至主基板1，再由主基板1传导至散热翅片3进行散热。此时，由于次基板2上被传导了较多热量，其还可能辐射到接近的散热翅片3上，使得增加了靠近次基板2的散热翅片3的热量，由于现有的散热器中，靠近边缘的散热翅片3热量较低，其散热效能较低，现在提升该部分翅片的热量，也是增加了这部分翅片的散热效能，提升整体的散热效率。

本实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于：在现有散热器的基础上增设一类次基板2，主基板1和次基板2均可安装待散热的功率模块，增大可安装待散热器件的表面积，而且由于基板本身也可散热，所以可以提升散热器的散热性能。可见，本实施方式中的散热器可以对多个功率模块进行散热，从而具有同等数量功率模块的装置，散热器的使用量大大减小，降低装置中散热器的成本和体积。

本实用新型的第二实施方式涉及一种散热器。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第一实施方式中，次基板2靠近散热翅片3的表面呈波浪状。而在本实用新型第二实施方式中，次基板2靠近散热翅片3的表面呈锯齿状(如图4所示)。

具体的说，本实施方式增加了次基板2表面形状的选择范围，此外，除了第一实施方式中提到的波浪状，和本实施方式中提到的锯齿状，锯齿状的表面进一步增加了表面积，提升散热效能，在实际应用中，还可以是几字状等，在此不再一一列举。

本实用新型第三实施方式涉及一种散热结构，如图5所示，具体包括：第一功率模块4、第二功率模块5、以及如第一实施方式或第二实施方式中提到的散热器。

具体的说，第二功率模块5的功率小于第一功率模块4的功率。举例来说，第一功率模块4可以是整流逆变模块，第二功率模块5可以是MOSFET，也就是说，将发热量较大的功率模块安装于主基板1上，发热量较小的功率模块安装于次基板2上，不仅平衡了散热器的散热性能，还能保证安装于次基板2上的功率模块的稳定性。

值得一提的是，本实施方式中的次基板2有两个，MOSFET也有两个，也就是说，分别将两个MOSFET安装在两个次基板2上。

更具体的说，MOSFET在安装时，安装位置对应于主基板1和次基板2的连接位置，且其引脚51朝向主基板1远离散热翅片3的方向。由于在散热结构实际被安装时，主基板1上的功率模块会朝向线路板，所以对于线路板来说，散热翅片3朝外，那么对MOSFET的引脚51的限定，可以利于使散热结构被安装时，MOSFET的引脚51也能靠近线路板，便于MOSFET的引脚51和线路板的连接。

想进一步说明的是，本实施方式中的散热结构10可以被应用的范围很广，如功率因素矫正装置PFC中，如图6所示。该PFC在热设计时，采用风扇20进行抽风的强制冷却方式，将热敏感器件电解电容30放在进风口处，保持和环境的温度一致；将MOSFET场效应管和整流逆变模块安装在同一块如本实施方式中的散热器上。该结构不仅可以省去MOSFET的专用散热器，还能在不影响性能的前提下，大大压缩电子设备的体积，显著地降低成本，并提高散热器的使用效率。

当然，本实施方式中的散热结构除了应用在PFC中，还能应用于其他包含待散热器件的装置中，在此不再一一列举。

本实用新型第四实施方式涉及一种散热结构。第四实施方式与第三实施方式大致相同，主要区别之处在于：在第三实施方式中，MOSFET有两个。而在本实用新型第四实施方式中，MOSFET有四个。

具体的说，本实施方式中的四个MOSFET分为两组，每组两个，每个次基板2上安装两个MOSFET，更具体的说，两个MOSFET被并排安装。也就是说，各第二功率模块5散布于次基板2上。

在实际应用中，MOSFET可能更多，如八个，那么就可以分为每组四个，如图7所示，每个次基板2上安装四个，可以呈2*2的阵列排布。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种散热器，其特征在于，包括：主基板、次基板和散热翅片；

所述次基板和所述散热翅片分别与所述主基板连接，所述次基板位于所述散热翅片的一侧，且所述次基板面向所述散热翅片；

所述主基板远离所述散热翅片的表面用于安装第一功率模块，所述次基板远离所述散热翅片的表面用于安装第二功率模块。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述次基板的厚度大于所述散热翅片的厚度。

3.根据权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述次基板的一个表面呈波浪状、几字状或锯齿状。

4.根据权利要求3所述的散热器，其特征在于，所述呈波浪状、几字状或锯齿状的表面为所述次基板靠近所述散热翅片的表面。

5.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述次基板和所述散热翅片平行。

6.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述次基板有两个，分别位于所述散热翅片的两侧。

7.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述次基板用于安装所述第二功率模块的位置靠近所述次基板与所述主基板的连接位置。

8.一种散热结构，其特征在于，包括：第一功率模块、第二功率模块、以及如权利要求1至7中任意一项所述的散热器；

所述第二功率模块的功率小于所述第一功率模块的功率。

9.根据权利要求8所述的散热结构，其特征在于，所述第二功率模块的引脚朝向所述主基板远离所述散热翅片的方向。

10.根据权利要求8所述的散热结构，其特征在于，所述第二功率模块的数量大于1个，各所述第二功率模块散布于所述次基板上。