CN209806156U - 电气设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供了一种电气设备，包括金属机壳、位于所述金属机壳内部的电路板和弹性导电连接件；所述电路板的上表面和/或下表面上铺设有铜皮，所述弹性导电连接件的一端通过表贴方式焊接在所述铜皮上，所述弹性导电连接件的另一端通过垂直于所述电路板的弹力抵靠在所述金属机壳的内表面上。本实用新型实施例通过一端以表贴方式焊接在电路板的表面的铜皮上、另一端通过弹力抵靠在金属机壳的内表面的弹性导电连接件，使得电路板的铜皮与电气设备的金属外壳导电连接，在整个电气设备组装过程中无需再打接地螺丝对电路板进行接地，提高了自动化组装水平，同时保证了金属机壳的气密性。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及电子技术领域，更具体地说，涉及一种电气设备。
背景技术
在一般电气设备中，为防止静电干扰和电磁干扰，需将电路板的参考地与设备的金属机壳(该金属机壳通常直接或间接接地)导电连接，从而实现电路板的接地，以包括内部电路。
目前，为实现电气设备内部电路板与金属机壳导电连接，通常采用如下方式：
(1)螺钉紧固的方式，即通过金属螺钉将电路板表面铜皮(焊盘)与金属机壳直接连接起来。但该螺钉紧固接地方式，虽然可以保证电路板与金属机壳可靠的导电连接，但通常会对金属机壳的完整性造成破坏，金属机壳在上述金属螺钉连接处的气密性很难保证。
(2)过盈配合的方式，使电路板的表面铜皮与金属机壳直接连接。但该方式存在这样的问题：当电路板上有多处铜皮需要与金属机壳连接时，因电路板及金属机壳加工公差导致导电连接的一致性较差，无法保证多处铜皮都能与金属机壳可靠连接。
(3)通过导电线缆或导电型材的方式，即通过导电线缆或导电型材将电路板表面铜皮和金属机壳连接。导电线缆或导电型材与电路板或机壳之间的连接方式，可以采用螺钉紧固、焊接或过盈配合的方式实现。但采用导电线缆或导电型材同样会带来气密性问题、可靠性问题，并且还将带来加工困难以及自动化装配困难等问题。
实用新型内容
本实用新型实施例针对上述螺钉紧固接地方式破坏金属机壳完整性，过盈配合接地方式一致性和可靠性较差，以及导电线缆或型材的可靠性、气密性性较差，加工、装配困难等问题，提供一种电气设备。
本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种电气设备，包括金属机壳、位于所述金属机壳内部的电路板和弹性导电连接件；所述电路板的上表面和/或下表面上铺设有铜皮，所述弹性导电连接件的一端通过表贴方式焊接在所述铜皮上，所述弹性导电连接件的另一端通过垂直于所述电路板的弹力抵靠在所述金属机壳的内表面上。
优选地，所述弹性导电连接件为弹性簧片，所述弹性簧片包括首尾相连的支撑段、弹性行程段和限位段，所述支撑段为由一段金属片弯折成的带有缺口的矩形结构，所述弹性行程段为由一段金属片来回弯折而成波浪形结构，所述限位段由一段金属片构成；
所述矩形结构的底部金属片通过表贴方式焊接在所述铜皮上，所述矩形结构的顶部的金属片与所述波浪形结构的底部金属片相抵接，所述波浪形结构的顶部金属片通过弹力抵靠在所述金属机壳的内表面上，且所述波浪形结构的顶部金属片与所述限位段的金属片连接并垂直于所述限位段的金属片。
优选地，所述弹性簧片的所述支撑段、所述弹性行程段和所述限位段由同一条金属片弯折而成。
优选地，所述电路板的上表面和/或下表面上铺设有多个铜皮，所述金属机壳内包括与所述多个铜皮对应的多个弹性导电连接件；
所述多个弹性导电连接件的一端分别通过表贴方式焊接在所述电路板的上表面和/或下表面铺设的多个铜皮上，所述多个弹性导电连接件的另一端分别通过弹力抵靠在所述金属机壳的内表面上。
优选地，所述电路板的上表面和下表面上均铺设有铜皮，且所述上表面和所述下表面铺设的铜皮在所述电路板上的正投影区域重合。
优选地，所述电路板以平行于所述金属机壳的底板的方式固定在所述金属机壳内，且焊接在所述电路板下表面的弹性导电连接件的自由端抵靠在所述金属机壳的底板上，焊接在所述电路板上表面的弹性导电连接件的自由端抵靠在所述金属机壳的盖板上。
优选地，所述金属机壳包括相互平行的第一侧板和第二侧板，且所述第一侧板和第二侧板分别垂直于所述金属机壳的底板；所述电路板以平行于所述第一侧板的方式固定在所述金属机壳内，且焊接在所述电路板第一侧表面的弹性导电连接件的自由端抵靠在所述金属机壳的第一侧板上，焊接在所述电路板第二侧表面的弹性导电连接件的自由端抵靠在所述金属机壳的第二侧板上。
优选地，所述电路板上焊接有滤波电容，所述铜皮与所述滤波电容相邻设置，且所述滤波电容的其中一个引脚与所述铜皮导电连接。
本实用新型实施例的电气设备具有以下有益效果：通过一端以表贴方式焊接在电路板的表面的铜皮上、另一端通过弹力抵靠在金属机壳的内表面的弹性导电连接件，使得电路板的铜皮与电气设备的金属外壳导电连接，在整个电气设备组装过程中无需再打接地螺丝对电路板进行接地，提高了自动化组装水平，同时保证了金属机壳的气密性。
并且，本实用新型的弹性导电连接件可以降低接地阻抗，配合滤波器件可以改善电磁兼容滤波特性，若多颗配合使用可以起到电磁屏蔽的作用。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的电气设备的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的电气设备中弹性导电连接件的结构示意图；
图3是本实用新型另一实施例提供的电气设备的结构示意图。
具体实施方式
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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，是本实用新型实施例提供的电气设备的结构示意图，该电气设备可以是功率变换器，例如汽车电源行业中的功率变换器等。本实施例中的电气设备包括电路板11、弹性导电连接件12以及金属机壳13。上述金属机壳13可以为封闭或半封闭的箱体。上述电路板11安装到金属机壳13内部，该电路板11上焊接有各类电子元件，且该电路板11的上表面铺设(例如通过印刷方式)有铜皮。弹性导电连接件12的一端通过表贴方式焊接在电路板11上表面的铜皮上，且该弹性导电连接件12的另一端通过垂直于电路板11的弹力(例如图1中的垂向，即弹性导电连接件12的压缩方向垂直于电路板11)抵靠在金属机壳的内表面上。当然，在实际应用中，铜皮也可铺设于电路板11的下表面，相应地，弹性导电连接件12也通过表贴方式焊接在电路板11下表面的铜皮上。此外，电路板11的上表面和下表面可同时铺设有铜皮，且电路板11的上表面和下表面的铜皮上分别焊接有弹性导电连接件12。
上述弹性导电连接件12所在侧的表面(例如图1中的上表面)与金属机壳13的内壁之间的距离d需小于弹性导电连接件12在自由状态下沿压缩方向的尺寸。这样，在电路板11固定到金属机壳13内时，弹性导电连接件12保持压缩状态，使得弹性导电连接件12的自由端与金属机壳13的内壁之间通过弹性导电连接件12的弹力保持可靠接触，保证电路板11与金属机壳13之间导电连接的可靠性。
上述电气设备通过一端以表贴方式焊接在电路板11的表面的铜皮上、另一端通过弹力抵靠在金属机壳13的内表面的弹性导电连接件12，使得电路板11的铜皮与电气设备的金属外壳13导电连接，在整个电气设备组装过程中无需再打接地螺丝对电路板11进行接地，提高了自动化组装水平，同时保证了金属机壳13的气密性。并且由于弹性导电连接件12的压缩方向垂直于电路板11的表面，弹性导电连接件12与铜皮之间的焊点也不会因长时间受力而松脱，使得导电连接可靠、成本低、一致性好。弹性导电连接件12还可通过本身的压缩量兼容部件之间的公差。
如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，弹性导电连接件12可采用弹性簧片，该弹性簧片包括首尾相连的支撑段121、弹性行程段122和限位段123，其中支撑段121为由一段金属片弯折成的带有缺口的矩形结构，弹性行程段122为由一段金属片来回弯折而成波浪形结构，限位段123则可由一段垂直于电路板11的金属片构成。上述弹性行程段122的波浪形结构可提供相对较大的弹性形变空间，使弹性导电连接件12可兼容一定公差，支撑段121的矩形结构及限位段123则可提供一定的刚度，使弹性导电连接件12可保护电路板11表面电子元件被压坏。
上述支撑段121的矩形结构的底部金属片通过表贴方式焊接在电路板11表面的铜皮上，且上述矩形结构的顶部的金属片与弹性行程段122的波浪形结构的底部金属片相抵接。波浪形结构的顶部金属片通过弹力抵靠在金属机壳13的内表面上，且该波浪形结构的顶部金属片与限位段123的金属片连接并垂直于限位段123的金属片。相应地，金属机壳13的内壁与弹性导电连接件12对应的位置具有平整接触面，且在电路板11固定在金属机壳13内时，弹性导电连接件12的弹性行程段122的波浪形结构的顶部金属片通过弹力抵靠在金属机壳13的平整接触面上。通过上述结构，不仅利于弹性导电连接件12通过自动贴装方式焊接到电路板11的铜皮，而且弹性导电连接件12与铜皮、金属机壳13分别为面接触，降低了阻抗，进一步提高了导电连接的可靠性。
特别地，上述弹性簧片的支撑段121、弹性行程段122和限位段123可由同一条状金属板弯折而成，从而使得弹性导电连接件12生产制造简单、方便，可显著降低成本。
结合图3，在本实用新型的另一实施例中，为改善电气设备的电磁兼容性，上述电路板11上还焊接有滤波电容14，用于焊接弹性导电连接件12的铜皮与上述滤波电容14相邻设置，且滤波电容14的其中一个引脚与上述铜皮导电连接，从而可通过弹性导电连接件12实现滤波电容14的一脚接地。通过上述结构，无需在电路板11上使用很长的铜皮接到螺钉后再接金属机壳13，可降低接地阻抗，改善滤波效果。
此外，如图3所示，在本实用新型提供的另一实施例中，为避免弹性导电连接件12的弹力影响电路板11的结构强度，上述电路板11的每一侧表面(即上表面和下表面)分别具有铜皮，且电气设备包括多个弹性导电连接件12。多个弹性导电连接件12的一端分别通过表贴方式焊接到电路板11的每一侧表面的铜皮上，上述多个弹性导电连接件12的另一端分别通过弹力抵靠在金属机壳13的内表面。通过该结构，可使电路板11与金属机壳13的不同侧壁导电连接，提高接地的可靠性。
特别地，为使电路板11受力均匀，电路板11的两侧表面的铜皮在电路板11上的正投影区域重合，这样，在电路板11的同一位置的两个弹性导电连接件12的弹力可相互抵消，避免电路板11局部受压过大。
优选地，上述电路板11以平行于金属机壳13的底板的方式固定在金属机壳13内，且焊接在电路板11下表面的弹性导电连接件12的自由端抵靠在金属机壳13的底板上，焊接在电路板11上表面的弹性导电连接件12的自由端抵靠在金属机壳13的盖板上。该结构便于电路板11的装配。
当然，在实际应用中，金属机壳13可包括相互平行的第一侧板和第二侧板，且第一侧板和第二侧板分别垂直于金属机壳13的底板；电路板11以平行于第一侧板的方式固定在金属机壳13内，且焊接在电路板11第一侧表面的弹性导电连接件12的自由端抵靠在金属机壳13的第一侧板上，焊接在电路板11第二侧表面的弹性导电连接件12的自由端抵靠在金属机壳13的第二侧板上。该结构在电路板安装时相对复杂。
上述电路板11的每一侧表面还可具有多个铜皮，且电路板11的每一侧表面焊接有多个弹性导电连接件12。通过该方式，可使金属机壳13及电路板11手里均匀，可减小金属机壳13与电路板11之间孔缝的尺寸，提升金属机壳13的屏蔽效能。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种电气设备，其特征在于，包括金属机壳、位于所述金属机壳内部的电路板和弹性导电连接件；所述电路板的上表面和/或下表面上铺设有铜皮，所述弹性导电连接件的一端通过表贴方式焊接在所述铜皮上，所述弹性导电连接件的另一端通过垂直于所述电路板的弹力抵靠在所述金属机壳的内表面上。
2.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述弹性导电连接件为弹性簧片，所述弹性簧片包括首尾相连的支撑段、弹性行程段和限位段，所述支撑段为由一段金属片弯折成的带有缺口的矩形结构，所述弹性行程段为由一段金属片来回弯折而成波浪形结构，所述限位段由一段金属片构成；
所述矩形结构的底部金属片通过表贴方式焊接在所述铜皮上，所述矩形结构的顶部的金属片与所述波浪形结构的底部金属片相抵接，所述波浪形结构的顶部金属片通过弹力抵靠在所述金属机壳的内表面上，且所述波浪形结构的顶部金属片与所述限位段的金属片连接并垂直于所述限位段的金属片。
3.如权利要求2所述的电气设备，其特征在于，所述弹性簧片的所述支撑段、所述弹性行程段和所述限位段由同一条金属片弯折而成。
4.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述电路板的上表面和/或下表面上铺设有多个铜皮，所述金属机壳内包括与所述多个铜皮对应的多个弹性导电连接件；
所述多个弹性导电连接件的一端分别通过表贴方式焊接在所述电路板的上表面和/或下表面铺设的多个铜皮上，所述多个弹性导电连接件的另一端分别通过弹力抵靠在所述金属机壳的内表面上。
5.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述电路板的上表面和下表面上均铺设有铜皮，且所述上表面和所述下表面铺设的铜皮在所述电路板上的正投影区域重合。
6.根据权利要求5所述的电气设备，其特征在于，所述电路板以平行于所述金属机壳的底板的方式固定在所述金属机壳内，且焊接在所述电路板下表面的弹性导电连接件的自由端抵靠在所述金属机壳的底板上，焊接在所述电路板上表面的弹性导电连接件的自由端抵靠在所述金属机壳的盖板上。
7.根据权利要求5所述的电气设备，其特征在于，所述金属机壳包括相互平行的第一侧板和第二侧板，且所述第一侧板和第二侧板分别垂直于所述金属机壳的底板；所述电路板以平行于所述第一侧板的方式固定在所述金属机壳内，且焊接在所述电路板的第一侧表面的弹性导电连接件的自由端抵靠在所述金属机壳的第一侧板上，焊接在所述电路板的第二侧表面的弹性导电连接件的自由端抵靠在所述金属机壳的第二侧板上。
8.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，所述电路板上焊接有滤波电容，所述铜皮与所述滤波电容相邻设置，且所述滤波电容的其中一个引脚与所述铜皮导电连接。
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| CN201920161855.0U CN209806156U (zh) | 2019-01-30 | 2019-01-30 | 电气设备 |
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Cited By (1)
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| CN113194646A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-30 | 合肥阳光电动力科技有限公司 | 电机控制器及电动汽车 |
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2019
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