CN207602554U - 一种功率器件的散热夹紧机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源汽车电控设备领域。目的是提供一种功率器件的散热夹紧机构，该机构应具有安装方便、夹紧力大的特点。技术方案是：一种功率器件的散热夹紧机构，其特征在于：该机构包括散热器、设置在散热器接触面上用于粘贴功率器件的导热绝缘片、设置在散热器安装面上的若干安装孔与若干压紧挡块、分别一一插装在安装孔中的若干弹簧片、用于迫使弹簧片变形以使其压紧功率器件的压紧棒；所述安装孔与压紧挡块均平行于散热器接触面排列并且安装孔靠近散热器接触面设置；所述压紧棒的外径略大于安装孔与压紧挡块的间距；所述弹簧片包括S形夹紧部以及用于插入安装孔中的固定部。

Description

一种功率器件的散热夹紧机构

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车电控设备领域，具体是涉及一种用于半导体功率器件的增强散热夹紧机构。

背景技术

电机控制器作为新能源汽车的核心部件，其性能的好坏会影响整车的运行情况。而半导体功率器件作为控制器中完成功率转换的载体，其工作状态决定了控制器能否良好运行。众所周知，在现有技术下，电机控制器中的功率器件还无法实现绝对的零电压与零电流开关，并且功率器件也存在导通功耗；同时功率器件控制的功率比较大，这就导致了功率器件会产生较大热量，如不及时将热量散发掉，热积累会导致其烧毁。目前通用的技术方案是将功率器件安装在附加的散热器上，避免热积累效应。

现有的技术中主要通过两种方式将功率器件安装散热器上：一、通过螺钉安装，螺钉拧紧后能产生很大的夹紧力，保证功率器件和散热器可靠接触，降低热阻，散热良好，但是一个螺钉只能紧固一个功率器件，在多个功率器件并联的情况下，就需要数个安装螺钉，增加了装配成本，而由于电气结构的限制，可能导致部分螺钉安装不便，降低了可制造性；二、通过异形(一般是U形)弹簧片将功率器件夹紧到散热器上，单个弹簧片就可完成多个器件的夹紧，便于安装，而由于电气结构限制，弹簧片预压工装无法提供较大的预压力，导致弹簧片压力有限，故弹簧片对功率器件的夹紧力较小，热阻较大。现实中，迫切需要一种既便于安装，又能提供足够大夹紧力的功率器件夹紧机构。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种功率器件的散热夹紧机构，该机构应具有安装方便、夹紧力大的特点。

本实用新型的技术方案是：

一种功率器件的散热夹紧机构，其特征在于：该机构包括散热器、设置在散热器接触面上用于粘贴功率器件的导热绝缘片、设置在散热器安装面上的若干安装孔与若干压紧挡块、分别一一插装在安装孔中的若干弹簧片、用于迫使弹簧片变形以使其压紧功率器件的压紧棒；

所述安装孔与压紧挡块均平行于散热器接触面排列并且安装孔靠近散热器接触面设置；所述压紧棒的外径略大于安装孔与压紧挡块的间距；所述弹簧片包括S形夹紧部以及用于插入安装孔中的固定部。

所述弹簧片的固定部上设置与压紧棒外形相适合的卡槽。

所述压紧棒为实心柱体或空心柱体：所述压紧棒的横截面为圆形或椭圆形。

所述散热器接触面与导热绝缘片之间设置导热硅脂层。

所述散热器接触面与散热器安装面相互垂直。

所述每个压紧挡块的顶部设有便于安装压紧棒的滑动面。

本实用新型的有益效果是：

相对于传统的组合式弹簧片，本机构使用的单体式弹簧片易于模具加工、模具成本低、材料利用率高；通过压紧棒压紧弹簧片，一次即可完成多个功率器件的夹紧安装，装配成本低且效率高；通过压紧棒压紧弹簧片来固定功率器件，保证了较大的压紧力；通过压紧挡块和弹簧片的卡槽锁定压紧棒，可以有效防止因振动引起的机构松脱。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图。

图2为弹簧片的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

如图1所示，一种功率器件的散热夹紧机构，包括散热器2、导热绝缘片5、压紧棒7、弹簧片8。

所述散热器为台阶形，散热器上设置垂直或形成一定角度的安装面4与接触面3，接触面位于散热器凸台的侧面。所述导热绝缘片固定在散热器的接触面上，散热器接触面可以进行精加工或者设置导热硅脂层(图中省略)来增大与导热绝缘片的接触面积，增强散热效果，功率器件以粘贴方式固定在导热绝缘片上。

所述散热器的安装面上设置若干安装孔9与若干压紧挡块6，压紧挡块平行于散热器接触面排列，安装孔也平行于散热器接触面排列并且安装孔靠近散热器接触面设置(位于散热器接触面与压紧挡块之间)；安装孔为用于插装弹簧片条形孔(条形孔的长度方向也平行于散热器接触面)；所述每个压紧挡块的顶部设置面向散热器接触面的滑动面以便于安装压紧棒，滑动面可以是圆弧面或平面。所述散热器(包括安装孔与压紧挡块)可以在生产加工时通过压铸或类似方式一次成型。所述散热器的安装孔以及与安装孔配合的弹簧片均为独立结构，可以避免在散热器上连续开孔而造成结构强度降低的问题。

所述弹簧片包括固定部13以及S形夹紧部，固定部用于插入安装孔中并且固定部的顶部设置与压紧棒外形相适合的卡槽12，卡槽起到锁定压紧棒的作用，夹紧部设置上下两个方向相反的弯曲面，上弯曲面10的外弧面用于压紧功率器件，下弯曲面11的外弧面用于将压紧棒压紧在安装面上。每个安装孔中插装着一个弹簧片并且每个弹簧片压紧一片功率器件，弹簧片的数量与安装孔的数量相同。可以根据实际情况调整两个弯曲面以及卡槽的大小与曲线线型。

所述压紧棒用于迫使弹簧片的固定部发生变形使得弹簧片的夹紧部压紧功率器件，压紧棒的外径略大于安装孔与压紧挡块的间距，压紧棒可以是实心柱体或空心柱体，压紧棒的横截面可以是圆形或椭圆形，压紧棒的长度大于散热器的宽度。

本实用新型的工作原理如下：

1、安装：在导热绝缘片上粘贴功率器件1，将弹簧片逐个插入安装孔中(夹紧部上弯曲面的外弧面面向功率器件)，将压紧棒放在压紧挡块与弹簧片之间并向下按压，压紧棒沿着压紧挡块上的滑动面往散热器的安装面方向滑动并在推开夹紧部下弯曲面后滑入弹簧片的固定部与压紧挡块之间，最后被紧紧卡在固定部的卡槽以及夹紧部的下弯曲面之间，固定部则在压紧棒的挤压下发生变形使得夹紧部倒向功率器件一侧并通过上弯曲面压紧功率器件，通过一次操作即可完成数个功率器件的夹紧安装，功率器件产生的热量通过导热绝缘片传递到散热器的接触面上，实现良好散热；

由于上弯曲面与功率器件之间、下弯曲面与压紧棒之间、卡槽与压紧棒之间、固定部与安装孔之间、压紧棒与压紧挡块之间均存在作用力，因此弹簧片与压紧棒均能牢牢地锁定在原位，发生振动时也不会轻易滑脱；

2、拆卸：用力抬起压紧棒的一端，压紧棒的端部在移出卡槽后会通过下弯曲面对弹簧片施加拉力，从而抵消附件弹簧片受到的部分夹紧力使得压紧棒容易拆卸，当第一块弹簧片开始脱离安装孔时在其余的弹簧片上会引起多米诺骨牌效应(依次脱离安装孔)，最终可以将压紧棒与所有的弹簧片拆卸下来；如果在抬起压紧棒时无法将压紧棒端部移出卡槽，弹簧片仍会保持锁定状态夹住压紧棒。

Claims (6)

1.一种功率器件的散热夹紧机构，其特征在于：该机构包括散热器(2)、设置在散热器接触面(3)上用于粘贴功率器件的导热绝缘片(5)、设置在散热器安装面(4)上的若干安装孔(9)与若干压紧挡块(6)、分别一一插装在安装孔中的若干弹簧片(8)、用于迫使弹簧片变形以使其压紧功率器件的压紧棒(7)；

所述安装孔与压紧挡块均平行于散热器接触面排列并且安装孔靠近散热器接触面设置；所述压紧棒的外径略大于安装孔与压紧挡块的间距；所述弹簧片包括S形夹紧部以及用于插入安装孔中的固定部。

2.根据权利要求1所述的一种功率器件的散热夹紧机构，其特征在于：所述弹簧片的固定部上设置与压紧棒外形相适合的卡槽(12)。

3.根据权利要求2所述的一种功率器件的散热夹紧机构，其特征在于：所述压紧棒为实心柱体或空心柱体：所述压紧棒的横截面为圆形或椭圆形。

4.根据权利要求3所述的一种功率器件的散热夹紧机构，其特征在于：所述散热器接触面与导热绝缘片之间设置导热硅脂层。

5.根据权利要求4所述的一种功率器件的散热夹紧机构，其特征在于：所述散热器接触面与散热器安装面相互垂直。

6.根据权利要求5所述的一种功率器件的散热夹紧机构，其特征在于：所述每个压紧挡块的顶部设有便于安装压紧棒的滑动面。