CN208509377U - 电路板组件、控制器及电器装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电路板组件、控制器及电器装置，属于电路板技术领域。本申请电路板组件包括：电路板，包括相对设置的第一表面和第二表面；冷媒管，设置在电路板的第一表面一侧；电子元器件，包括第一类电子元器件和第二类电子元器件，第一类电子元器件的发热量大于第二类电子元器件的发热量；第一类电子元器件设置在电路板的第一表面一侧，第二类电子元器件设置在电路板的第二表面一侧；第一类电子元器件的各个电子元器件分别靠近或者贴合冷媒管设置。通过本申请，可有效地解决电路板上发热量大的电子元器件的散热问题，进而保证电路板和控制器整体的工作性能。

Description

电路板组件、控制器及电器装置

技术领域

本申请属于电路板技术领域，具体涉及电路板组件、控制器及电器装置。

背景技术

随着变频控制器在电器装置中的应用越来越广，比如，应用于空调，变频控制器发热问题成为影响控制器可靠性的关键因素。究其原因，在变频控制器的电路板上，存在很多的高压大电流电子元器件，而这些电子元器件在工作时发出的热量较大，在变频控制器的发热方面起到主导因素，对于这些发热量大的电子元器件，其发出的大量热量积累在变频控制器中，会影响电路板整体的工作性能，进而影响到控制器的可靠性。

因此，对于电路板上发热量大的电子元器件来说，其散热方面存在着改善的需求。

实用新型内容

为至少在一定程度上解决电路板上发热量大的电子元器件的散热问题，本申请提供一种电路板组件、控制器及电器装置。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供了一种电路板组件，包括：

电路板，包括相对设置的第一表面和第二表面；

冷媒管，设置在所述电路板的所述第一表面一侧；

电子元器件，包括第一类电子元器件和第二类电子元器件，所述第一类电子元器件的发热量大于所述第二类电子元器件的发热量；

所述第一类电子元器件设置在所述电路板的所述第一表面一侧，所述第二类电子元器件设置在所述电路板的所述第二表面一侧；

所述第一类电子元器件的各个电子元器件分别靠近或者贴合所述冷媒管设置。

进一步地，所述第一类电子元器件设置在所述电路板的第一表面上，所述第二类电子元器件设置在与所述第一表面相对的所述电路板的第二表面上。

进一步地，所述第一类电子元器件中部分电子元器件远离所述第一表面设置，且通过连接线与所述电路板连接。

进一步地，还包括：

散热片，贴合设置在所述第一类电子元器件中的部分电子元器件上。

进一步地，当所述电路板组件应用在变频控制器时，所述第一类电子元器件包括如下项中的至少一项：

电解电容、继电器、电感以及IPM模块。

进一步地，当所述电路板组件应用在变频控制器时，所述第二类电子元器件包括如下项中的至少一项：

贴片电容、贴片电阻、控制芯片、采样芯片以及滤波器件。

进一步地，所述电路板为PCB板。

第二方面，本申请提供了一种控制器，包括：如上述任一项所述的电路板组件，以及电器盒，所述电路板组件部分或者全部设置在所述电器盒中。

进一步地，如果所述电路板组件全部设置在所述电器盒中，所述电路板将所述电器盒隔离成两个独立密封空间。

进一步地，所述电器盒与所述电路板的第二表面形成一个密封空间，且所述电路板的第一表面与外界环境接触。

第三方面，本申请提供了一种电器装置，包括：如上述任一项所述的控制器。

进一步地，所述电器装置为空调。

本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

本申请根据电子元器件的发热量将电子元器件分为第一类电子元器件和第二类电子元器件，第一类电子元器件的发热量大于第二类电子元器件的发热量，将两类电子元器件分别设置在电路板的两面，并将冷媒管弯曲布局在第一类电子元器件周围，利用冷媒管中的冷媒吸收并传导带走第一类电子元器件发出的热量，可有效地解决电路板上发热量大的电子元器件的散热问题，进而保证电路板和控制器整体的工作性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请一个实施例提供的电路板第一表面的结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的电路板的结构示意图；

图3为变频控制器的电子元器件根据发热量进行分类的示意图；

图4为本申请另一个实施例提供的电路板的结构示意图；

图5为本申请一个实施例提供的控制器的结构示意图；

图6为本申请另一个实施例提供的控制器的结构示意图；

图中，

1-电路板；

2-冷媒管；

3-电子元器件；

31-第一类电子元器件；

31a-电解电容；31b-继电器；31c-IPM模块；31d-电感；

32-第二类电子元器件；

32a-贴片电容；32b-控制芯片；32c-贴片电阻；32d-采样芯片；32e-滤波器件；

4-支架；

5-连接线；

6-散热片；

7-电器盒。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

图1为本申请一个实施例提供的电路板第一表面的结构示意图；图2为本申请一个实施例提供的电路板的结构示意图；如图1和图2所示，所述电路板组件，包括：

电路板1，包括相对设置的第一表面和第二表面；

冷媒管2，设置在所述电路板1的所述第一表面一侧；

电子元器件3，包括第一类电子元器件31和第二类电子元器件32，所述第一类电子元器件31的发热量大于所述第二类电子元器件32的发热量；

所述第一类电子元器件31设置在所述电路板1的所述第一表面一侧，所述第二类电子元器件32设置在所述电路板1的所述第二表面一侧；

所述第一类电子元器件31的各个电子元器件3分别靠近或者贴合所述冷媒管2设置。

以下结合具体应用事例对上述方案进行进一步详细说明，以变频控制器为例，变频控制器的电路板上，其强电电路涉及发热量大的电子元器件，比如电解电容、继电器、电感、IPM模块等大功率器件为发热量大的元器件，其中，IPM模块，即智能功率模块，IPM为Intelligent Power Module的缩写，IPM模块其不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起，还集成有过电压，过电流和过热等故障检测电路。变频控制器的电路板上的控制电路涉及发热量小的电子元器件，比如贴片电容、贴片电阻、控制芯片、采样芯片以及滤波元件等等，这些电子元器件为发热量小的元器件。

图3为变频控制器的电子元器件根据发热量进行分类的示意图；如图3所示，将电子元器件3按照工作时的发热量大小进行分类，分成第一类电子元器件31和第二类电子元器件32，第一类电子元器件31可以包括电解电容31a、继电器31b、IPM模块31c和电感31d等；第二类电子元器件32可以包括贴片电容32a、控制芯片32b、贴片电阻32c、采样芯片32d以及滤波器件32e等等。其中，第一类电子元器件31的发热量大于第二类电子元器件32的发热量。

将这些发热量不同的电子元器件区分出来以后，进行电子元器件布局，如图1和图2所示，将其中的第一类电子元器件31设置在电路板1的第一表面一侧，将其中的第二类电子元器件32设置在电路板1的第二表面一侧；这样形成了变频控制器电路板的第一表面这一侧设置有变频控制器强电电路的电子元器件，这些电子元器件为功率器件，发热量较大；变频控制器电路板的第二表面这一侧设置有变频控制器控制电路的电子元器件，控制电路为弱电电路，弱电电路中的电子元器件发热量相对于强电电路中的电子元器件发热量要小。

对于上述将变频控制器的强电电路和控制电路分别设置在电路板两面，实现强电电路和弱电电路分开布局，两者的电子元器件通过电路板进行隔离，一方面，可避免强电电路中电子元器件较大的发热量影响控制电路中电子元器件的工作性能，比如，如果控制电路中控制芯片旁边有个发热量大的强电电路的电子元器件，该电子元器件发热引起的局部温升很可能就会影响旁边的控制芯片的输出；另一方面，强电电路和弱电电路分开布局，两者的电子元器件通过电路板进行隔离，将强电电路中的功率元件与控制电路中的控制元件分开后，可以能够更好的提升控制元件的可靠性，不再受到功率元件的强电磁干扰影响，变频控制器整体的可靠性方面能够得到有效提升。

图1为一个实施例提供的电路板第一表面的结构示意图；如图1所示，根据第一类电子元器件31的具体布局，将冷媒管2弯曲布局在第一类电子元器件31的各个电子元器件周围。

利用冷媒管2的吸热特性，并且根据当前电子元器件的布局特点，合理的弯曲冷媒管2角度，将冷媒管2深入到第一类电子元器件31中各个电子元器件中间，吸收各个电子元器件发出的热量。在具体设计时，可根据第一类电子元器件31中的各个电子元器件的具体发热量，冷媒管2可以靠近第一类电子元器件31中的电子元器件设置，或者，冷媒管2也可以贴合第一类电子元器件31中的电子元器件设置。比如，如图1中所示的情形，电解电容31a和继电器31b为靠近冷媒管2设置，IPM模块31c为与冷媒管2贴合设置。

在具体应用中，可将冷媒管2外接入冷媒输送装置，比如，压缩机，通过冷媒输送装置控制冷媒在冷媒管2中流动，在第一类电子元器件31得电工作时，第一类电子元器件31发出较高热量，与冷媒管2进行热交换，利用冷媒管2中的冷媒吸收并带走第一类电子元器件31发出的热量，可有效地解决电路板上发热量大的电子元器件的散热问题，从而保证电路板整体的工作性能。

如图2所示，在一个实施例中，所述第一类电子元器件31设置在所述电路板1的第一表面上，所述第二类电子元器件32设置在与所述第一表面相对的所述电路板1的第二表面上。

可以理解的是，上述实施例方案，将第一类电子元器件31和第二类电子元器件32与电路板1直接接触设置，该实施例方案下，各个电子元器件3与电路板1可形成贴合固定，使得电路板组件在结构上和电学性能上整体稳定性较好。

如图2所示，在另一个实施例中，所述第一类电子元器件31中部分电子元器件远离所述第一表面设置，且通过连接线与所述电路板1连接。

通过上述实施例方案，可以解决如下问题——所述第一电子元器件中，一些发热量很大的电子元器件若直接接触电路板设置，因其发出的热量很大，足以引起与其相接触的电路板部分的温度上升，进而影响到电路板第二面上的电子元器件的工作性能，甚至是使用寿命。

同时，所述第一类电子元器件31中，以变频控制器为例，所述第一类电子元器件31作为功率器件，一些电子元器件不仅发热量大，而且体积很大，这些电子元器件与电路板直接接触设置也就必然占据有较大的电路板的面积，通过上述实施例方案，可形成对电路板的优化设计，通过向空间上的扩展可实现在有限的面积上布局足够多的电子元器件。

上述实施例在具体应用中，为了实现所述第一类电子元器件31中部分电子元器件远离所述第一表面设置，可通过支架固定的方式，在电路板1的第一表面上设置支架4，将所述第一类电子元器件31中一些体积很大，而发热量也很大的电子元器件，安装在支架4上，然后通过连接线5与所述电路板1连接。

图4为本申请另一个实施例提供的电路板的结构示意图，如图4所示，该电路板1组件还包括：

散热片6，贴合设置在所述第一类电子元器件31中的部分电子元器件3上。

可以理解的是，利用冷媒管2吸收所述第一类电子元器件31中各个电子元器件发出的热量，但因所述第一类电子元器件31中每个电子元器件发出的热量不同，对于一些发热量很大的电子元器件，冷媒管2存在难以及时吸收这些电子元器件3热量的可能，剩下的热量可能仍是相对较大的，对此，通过上述实施例方案，可在一些发热量很大的电子元器件3上进一步贴合设置散热片6，以进一步提升对发热量很大的电子元器件的散热效果。

在具体应用中，对于一些体积大、发热量大的电子元器件，可以将电子元器件3远离所述第一表面设置，且通过连接线与所述电路板1连接，同时采用冷媒管2加散热片6方式，将冷媒管2和散热片6均贴合电子元器件设置，实现进一步解决发热量很大的电子元器件的散热问题，进而提升电路板的整体散热性能。

在一个实施例中，所述电路板1为PCB板，PCB分为正面和反面，其基板材料能够起到较佳的热量隔离效果，可根据不同点控制器或者电器盒设计要求，选择让发热量大的电子元器件设置在正面或者方面，而发热量小的元件在相反的一面，实现通过PCB板进行热量隔离。

需要指出的是，上述具体实施例中，虽然以变频控制器的电路板为例进行实施例说明，但是本申请并不限于应用在变频控制器的设计方面，也可以应用到其他电路板温升设计方案中，可有效地解决电路板上发热量大的电子元器件的散热问题，从而保证电路板整体的工作性能。

图5为本申请一个实施例提供的控制器的结构示意图；图6为本申请另一个实施例提供的控制器的结构示意图；如图5和图6所示，该控制器包括：

如上述任一项所述的电路板组件，以及电器盒7，所述电路板组件部分或者全部设置在所述电器盒7中。

相关技术中，电器盒可为电路板提供一个密封空间，实现对电路板的保护。其优点是可以防止电路板上的电子元器件受到外界因素的影响，但是密封空间往往导致大功率元件发热之后，无法进行有效的散热，因此成为一个矛盾点。

采用本申请上述实施例方案能够有效解决上述问题，如图5所示，在图5中，所述电路板组件全部设置在所述电器盒7中，所述电器盒7形成对所述电路板1组件的整体保护。在具体应用中，可以采用现有的电器盒设计，仅需在电器盒上预留冷媒管2的出口即可，将所述电路板组件安装在所述电器盒7中，所述电路板组件的冷媒管2两端通过电器盒7上预留出口穿出，使得冷媒管2两端外露在所述电器盒7外面，以用于外接入冷媒输送装置。可在安装孔处增加密封圈以进一步完善所述电器盒7的密封保护作用。

通过上述实施例方案，在控制器工作时，电路板1上的所述第一类电子元器件31发出大量热量，大量热量在电器盒7的密封空间内虽然无法通过电器盒7自身及时有效散热，但是通过冷媒输送装置控制冷媒在冷媒管2中流动，所述第一类电子元器件31发出的大量热量与冷媒管2形成热交换，冷媒管2中流动的冷媒吸收热量，并将热量带出控制器，实现对控制器的有效散热。

与相关技术中散热器散热和电器盒开孔散热方式相比，本申请上述实施例方案具有如下优势：

可保持电器盒的密封性，从而可以做到防虫、防潮、防腐蚀设计，不必担心贴片器件和精密控制电路受到外界环境影响；

采用冷媒管2布局在发热量大的元件周围进行散热，有效降低元件温度和电器盒内温度，进而有效提高元件可靠性。

如图5所示，在一个实例中，如果所述电路板组件全部设置在所述电器盒中，所述电路板将所述电器盒隔离成两个独立密封空间。

可以理解的是，将电子元器件进行分类布置在电路板两面，利用电路板将电器盒内部隔离成两个独立密封空间，最大程度地降低第一类电子元器件31所在空间对第二类电子元器件32所在空间的空气导热，将冷媒管2与空气之间的热交换限定于第一类电子元器件31所在空间，通过缩小热交换空间来提升热交换效率，进而实现对控制器的高效散热。

如图6所示，在图6中，在一个实施例中，所述电器盒7与所述电路板1的第二表面形成一个密封空间，且所述电路板1的第一表面与外界环境接触。

可以理解的是，该实施例方案实现所述电路板1组件部分设置在所述电器盒7中。所述电器盒7与所述电路板1的第二表面形成一个密封空间，可实现对所述电路板1第二表面上的第二类电子元器件32形成密封保护，第二类电子元器件32发热量较小，虽然在密封空间，但通过电器盒7自身即可有效散热。

在具体应用中，上述实施例方案的电器盒7需要具有一个开口，电器盒7通过该开口与所述电路板1的第二表面配合形成一个密封空间。

通过上述方案，将所述电路板1第一表面与外界环境接触，也即使得第一表面上的第一类电子元器件31暴露在外部环境中，在具体应用中，比如，变频控制器中的强电电路中的电子元器件，通常这些元器件对外界环境的抵抗力较强，不容易受到干扰和影响，将这些电子元器件直接暴露在外界环境中，通过冷媒管2散热和直接向外部空气环境散热的组合，进一步提升第一类电子元器件31的散热效果。同时，也隔绝了第一类电子元器件31发出的热量对第二类电子元器件32的影响。

关于该控制器，其所述电路板组件的具体实现方式已经在上述有关实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本申请中，还提供一种电器装置，包括：

如上述任一项所述的控制器。

可以理解的是，电器装置采用上述的控制器方案后，能够实现控制器工作时的有效散热，进而能保证电器装置稳定的工作性能。

进一步地，所述电器装置为空调。

关于该电器装置，其所述控制器的具体实现方式已经在上述有关实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种电路板组件，其特征在于，包括：

电路板，包括相对设置的第一表面和第二表面；

冷媒管，设置在所述电路板的所述第一表面一侧；

电子元器件，包括第一类电子元器件和第二类电子元器件，所述第一类电子元器件的发热量大于所述第二类电子元器件的发热量；

所述第一类电子元器件设置在所述电路板的所述第一表面一侧，所述第二类电子元器件设置在所述电路板的所述第二表面一侧；

所述第一类电子元器件的各个电子元器件分别靠近或者贴合所述冷媒管设置。

2.根据权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，

所述第一类电子元器件设置在所述电路板的第一表面上，所述第二类电子元器件设置在与所述第一表面相对的所述电路板的第二表面上。

3.根据权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，

所述第一类电子元器件中部分电子元器件远离所述第一表面设置，且通过连接线与所述电路板连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电路板组件，其特征在于，还包括：

散热片，贴合设置在所述第一类电子元器件中的部分电子元器件上。

5.根据权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，当所述电路板组件应用在变频控制器时，所述第一类电子元器件包括如下项中的至少一项：

电解电容、继电器、电感以及IPM模块。

6.根据权利要求5所述的电路板组件，其特征在于，当所述电路板组件应用在变频控制器时，所述第二类电子元器件包括如下项中的至少一项：

贴片电容、贴片电阻、控制芯片、采样芯片以及滤波器件。

7.根据权利要求1-3、5-6任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述电路板为PCB板。

8.一种控制器，其特征在于，包括：如权利要求1-7任一项所述的电路板组件，以及电器盒，所述电路板组件部分或者全部设置在所述电器盒中。

9.根据权利要求8所述的控制器，其特征在于，如果所述电路板组件全部设置在所述电器盒中，所述电路板将所述电器盒隔离成两个独立密封空间。

10.根据权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述电器盒与所述电路板的第二表面形成一个密封空间，且所述电路板的第一表面与外界环境接触。

11.一种电器装置，其特征在于，包括：如权利要求8-10任一项所述的控制器。

12.根据权利要求11所述的电器装置，其特征在于，所述电器装置为空调。