CN210470147U - 一种功率器件散热装置及电机驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于散热技术领域，公开了一种功率器件散热装置及电机驱动器，包括散热板、多个功率器件、电路板、侧导热片和底导热片。散热板包括相互连接的侧板和底板，侧导热片设置于侧板上，底导热片设置于底板上，电路板间隔连接于底板上；多个功率器件间隔设置，多个功率器件连接于侧导热片，多个功率器件的引脚均与底导热片抵接，引脚的末端连接于电路板。该功率器件散热装置不仅能够通过侧导热片对功率器件进行散热，还能通过底导热片对功率器件进行散热，增加了一条散热路径，提高了散热效率和散热能力，能适用于散热要求较高的高功率密度场合。本实用新型提供的电机驱动器包括上述功率器件散热装置，散热能力强，能具有较高的功率密度。

Description

一种功率器件散热装置及电机驱动器

技术领域

本实用新型涉及散热技术领域，尤其涉及一种功率器件散热装置及电机驱动器。

背景技术

功率器件作为电机驱动器中的关键部件，其安装和散热情况将影响整个电机驱动器的性能及可靠性。目前，常见的封装型功率器件1’的安装和散热结构如图1和图2所示，功率器件1’的引脚直插于电路板2’，功率器件1’通过固定螺钉3’固定在散热底板4’上；同时为了保证功率器件1’与散热底板4’之间的绝缘以及加快功率器件1’的散热，还要在功率器件1’和散热底板4’之间夹设导热绝缘片5’。

但是，由于上述功率器件1’的安装和散热结构的散热能力有限，仅能适用于散热要求不高的低功率密度场合。而在电机驱动器中，往往需要多个功率器件1’组成驱动桥进行应用，其散热要求较高，现有的功率器件1’的安装和散热结构并不能满足其散热要求。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种功率器件散热装置，该功率器件散热装置散热能力较强，能够适用于散热要求较高的高功率密度场合。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种功率器件散热装置，包括散热板、多个功率器件、电路板、侧导热片和底导热片；

所述散热板包括相互连接的侧板和底板，所述侧导热片设置于所述侧板上，所述底导热片设置于所述底板上，所述电路板间隔连接于所述底板上；多个所述功率器件间隔设置，多个所述功率器件均连接于所述侧导热片，多个所述功率器件的引脚均与所述底导热片抵接，所述引脚的末端连接于所述电路板，所述功率器件、所述侧导热片和所述侧板能够进行热交换，所述引脚、所述底导热片和所述底板能够进行热交换。

作为优选，多个所述功率器件的引脚均设为U形，包括两端的连接部和中间的散热部，所述散热部抵接于所述底导热片上。

作为优选，多个所述功率器件通过焊接或导热胶连接于所述侧导热片。

作为优选，所述电路板上设有限位槽，多个所述功率器件均设置于所述限位槽内。

作为优选，还包括连接柱，所述连接柱的一端连接于所述电路板，另一端连接于所述底板。

作为优选，所述连接柱中穿设有螺钉，所述连接柱通过所述螺钉连接于所述底板。

作为优选，所述侧导热片和所述底导热片为铝基板、陶瓷板或硅胶片。

作为优选，所述引脚的末端焊接于所述电路板。

作为优选，所述侧板和所述底板相互垂直连接。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电机驱动器，该电机驱动器的散热能力强，具有较高的功率密度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电机驱动器，包括以上任一方案所述的功率器件散热装置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种功率器件散热装置及电机驱动器，该功率器件散热装置包括散热板、多个功率器件、电路板、侧导热片和底导热片。散热板包括相互连接的侧板和底板，侧导热片设置于侧板上，底导热片设置于底板上，电路板间隔连接于底板上。多个功率器件间隔设置，多个功率器件均连接于侧导热片，多个功率器件的引脚均与底导热片抵接，引脚的末端连接于电路板，功率器件、侧导热片和侧板能够进行热交换，引脚、底导热片和底板能够进行热交换。通过上述结构，该功率器件散热装置不仅能够通过侧导热片对功率器件进行散热，还能通过底导热片对功率器件进行散热，相较于现有技术增加了一条散热路径，使得散热效率提高，提高了散热能力，能够适用于散热要求较高的高功率密度场合。本实用新型提供的电机驱动器包括上述的功率器件散热装置，散热能力强，能够具有较高的功率密度。

附图说明

图1是现有技术中功率器件散热装置的立体结构示意图；

图2是现有技术中功率器件散热装置的剖视图；

图3是本实用新型具体实施方式所提供的功率器件散热装置的立体结构示意图；

图4是本实用新型具体实施方式所提供的功率器件散热装置的俯视图；

图5是本实用新型具体实施方式所提供的功率器件散热装置的剖视图。

图中：

1’、功率器件；2’、电路板；3’、固定螺钉；4’、散热底板；5’、导热绝缘片；

1、散热板；11、侧板；12、底板；2、功率器件；21、引脚；3、电路板；31、限位槽；32、连接柱；4、侧导热片；5、底导热片。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图3所示，本实用新型提供了一种功率器件散热装置，该功率器件散热装置常应用于电机驱动器中，该功率器件散热装置包括散热板1、多个功率器件2、电路板3、侧导热片4和底导热片5。

在本实施例中，散热器1包括相连接的侧板11和底板12。优选地，侧板11和底板12设置为相互垂直，使得该散热器1便于连接于电机驱动器的外壳上。更为优选地，散热器1为用作电机驱动器内部器件的安装固定以及对外散热的金属板，其通常为该电机驱动器外壳的一部分，使得该散热器1能够直接对外界进行散热，散热效率高。

具体地，电路板3间隔连接于底板12上，侧导热片4和底导热片5分别紧密贴设于散热板1的相邻两面上，多个功率器件2相互间隔设置，功率器件2引脚21的末端连接于电路板3。具体地，多个功率器件2间隔连接于侧导热片4上，多个功率器件2的引脚21均与底导热片5抵接，功率器件2、侧导热片4和侧板11能够进行热交换，引脚21、底导热片5和底板12能够进行热交换。通过上述结构，该功率器件散热装置具有两条散热途径，一是通过侧导热片4对功率器件2进行散热，二是通过底导热片5对功率器件2进行散热，相较于现有技术而言增加了一条散热路径，散热能力较强，能够适用于散热要求较高的高功率密度场合。在本实施例中，功率器件2的型号可以为TO-220、TO-262或TO-247封装的直插型MOSFET/IGBT等功率器件。

如图3所示，侧导热片4紧密贴合于侧板11，底导热片5紧密贴合于底板12，使得该功率器件2的热量能够通过侧板11和底板12向外散发，从而增加了该功率器件2的散热路径，增大了散热面积，提高了该功率器件散热装置的散热效率。优选地，侧导热片4和底导热片5可以为导热与绝缘良好的铝基板、陶瓷板或硅胶片等，不仅能够将功率器件2与散热板1进行绝缘隔离，还能将功率器件2的热量迅速传递到散热板1上，加快传热速度，提高散热效率。

优选地，功率器件2包括本体和引脚21，引脚21的一端和本体连接，另一端和电路板3连接。功率器件2的本体通过锡焊直接焊接于侧导热片4上，避免了开设螺纹孔及安装螺钉，不仅使得安装方便，还能够减少零件的使用，有利于成本的降低。可选择地，在另一实施例中，功率器件2的本体通过导热胶粘接于侧导热片4上。在本实施例中，功率器件2的引脚21进行折弯呈U形，包括两个连接部和位于两个连接部之间的散热部，一个连接部连接于功率器件2的本体，另一个连接部连接于电路板3，散热部抵接于底导热片5上，使得功率器件2产生的热量能通过引脚21的散热部传递至底导热片5上，进而传递到散热板1的底板11上与外界进行散热，增加了该功率器件散热装置的散热路径，使得散热效率提高。而且，由于功率器件2的引脚21折弯为U形，使得功率器件2的整体高度降低，使得该功率器件散热装置的结构紧凑。更进一步地，功率器件2的引脚21的末端通过焊盘焊接于电路板3上，使得功率器件2能够与电路板3牢固连接，不易脱落。

如图4所示，在本实施例中，电路板3上设置有限位槽31，多个功率器件2均位于限位槽31内，多个功率器件2在电路板3的限位作用下均能够紧密贴合于侧导热片4上，能够限制功率器件2相对于电路板3产生相对位移。

如图5所示，电路板3上设有连接柱32，连接柱32位于电路板3与底板12之间，连接柱32的一端连接于电路板3，另一端抵接于底板12，由于连接柱32具有一定高度，因此可使得电路板3与底板12之间形成空气流动的空间，便于通风。空气流通能够带走电路板3和底板12上的部分热量，有利于该功率器件散热装置的散热。更进一步地，，底板12上设有安装孔，连接柱32中贯穿有螺钉，连接柱32对应设置于底板12的安装孔上方，螺钉穿过连接柱32和安装孔将电路板3固定在底板12上，不仅保证了连接的牢固，还使得电路板3能够通过限位槽31将多个功率器件2向导热片4的一侧抵靠。通过上述机械限位能够同时保证电路板3与散热板1之间的固定和功率器件2与散热板1之间的固定，并使得多个功率器件2均能够紧密贴合于侧导热片4的表面上，使得功率器件2与侧导热片4之间的导热良好。

本实用新型还提供了一种电机驱动器，该电机驱动器包括上述的功率器件散热装置，散热能力强，能够具有较高的功率密度。

下面对本实施例所提供的功率器件散热装置的工作过程进行说明。

在本实施例中，功率器件2在工作时产生的热量可以通过两条散热途径进行散发，散热效率高，散热能力强。一条散热途径为：功率器件2的侧面将热量传递至侧导热片4上，侧导热片4再将热量传递至侧板11上，最终通过侧板11将热量扩散至外界空气中；另一条散热途径为：功率器件2的引脚21将热量传递至底导热片5上，底导热片5再将热量传递至底板12上，最终通过底板12将热量扩散至外界空气中。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种功率器件散热装置，其特征在于，包括散热板(1)、多个功率器件(2)、电路板(3)、侧导热片(4)和底导热片(5)；

所述散热板(1)包括相互连接的侧板(11)和底板(12)，所述侧导热片(4)设置于所述侧板(11)上，所述底导热片(5)设置于所述底板(12)上，所述电路板(3)间隔连接于所述底板(12)上；多个所述功率器件(2)间隔设置且均连接于所述侧导热片(4)，多个所述功率器件(2)的引脚(21)均与所述底导热片(5)抵接，所述引脚(21)的末端连接于所述电路板(3)，所述功率器件(2)、所述侧导热片(4)和所述侧板(11)能够进行热交换，所述引脚(21)、所述底导热片(5)和所述底板(12)能够进行热交换。

2.根据权利要求1所述的功率器件散热装置，其特征在于，所述功率器件(2)的引脚(21)设为U形，包括两端的连接部和中间的散热部，所述散热部抵接于所述底导热片(5)上。

3.根据权利要求1所述的功率器件散热装置，其特征在于，所述功率器件(2)通过焊接或导热胶连接于所述侧导热片(4)。

4.根据权利要求1所述的功率器件散热装置，其特征在于，所述电路板(3)上设有限位槽(31)，多个所述功率器件(2)均设置于所述限位槽(31)内。

5.根据权利要求1所述的功率器件散热装置，其特征在于，还包括连接柱(32)，所述连接柱(32)的一端连接于所述电路板(3)，另一端连接于所述底板(12)。

6.根据权利要求5所述的功率器件散热装置，其特征在于，所述连接柱(32)中穿设有螺钉，所述连接柱通过所述螺钉连接于所述底板(12)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的功率器件散热装置，其特征在于，所述侧导热片(4)和所述底导热片(5)为铝基板、陶瓷板或硅胶片。

8.根据权利要求1-6任一项所述的功率器件散热装置，其特征在于，所述引脚(21)的末端焊接于所述电路板(3)。

9.根据权利要求1-6任一项所述的功率器件散热装置，其特征在于，所述侧板(11)和所述底板(12)垂直连接。

10.一种电机驱动器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的功率器件散热装置。

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