CN211252247U - 散热布局结构及印制电路板 - Google Patents

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梁舒展
王绍煦
黎文权
付君宇
郭超群
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Abstract

本实用新型提供了一种散热布局结构及印制电路板，属于电路散热设计领域，包括风机和散热分部区域；风机设有至少一个，且风机的出风方向平行于第一路径；散热分部区域设有多个，多个散热分部区域沿第一路径设于风机的出风侧；每个散热分部区域内均设有多个功率元件，同一散热分部区域内相邻两个功率元件之间形成风道，相邻的散热分部区域内的风道相互连通，不同的散热分部区域内功率元件的发热量与散热分部区域和风机的间距呈反比。本实用新型提供的散热布局结构及印制电路板可将发热量高的功率元件的热量更快的带离模块，提高换流器的使用寿命和可靠性，提高设备功率密度；在不增加风机风量引入多余粉尘的前提下完成散热，降低模块散热时的噪音。

Description

散热布局结构及印制电路板
技术领域
本实用新型属于电路散热设计技术领域，更具体地说，是涉及一种散热布局结构及印制电路板。
背景技术
由于全球气候变暖，节能减排已经成为世界各国共同的发展目标，电动汽车正逐渐替代传统的燃油汽车，为了大规模推广使用电动汽车，必须建设足够多满足日常生活使用的充电设备，因此充电桩等基础设施的建设是政府与各相关企业的重点解决问题。
充电桩是一种将交流市电经过换流器变换成直流输出的电池充电设备，内部由N个直流充电模块并联冗余输出，提高充电功率，减少充电时间。目前充电桩等设备普遍建立在户外，一般的设备占用空间较小，内部换流器件损耗发热后散热较为困难，再加上阳光暴晒等环境因素，对模块内部半导体器件存在严酷的考验，特别是在输入低压大电流条件下对器件温升条件提出更高要求，因此，提高换流器效率和改善散热布局是提高充电设备功率密度的关键要素。目前，模块内部的散热布局仍然不能很好的满足器件散热的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种散热布局结构，以解决现有技术中存在的模块内部的散热布局不能很好的满足器件散热需求的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种散热布局结构，包括：
风机，设有至少一个，所述风机的出风方向平行于第一路径；以及
散热分部区域，设有多个，多个所述散热分部区域沿所述第一路径设于所述风机的出风侧；
每个所述散热分部区域内均设有多个功率元件，同一所述散热分部区域内相邻两个所述功率元件之间形成风道，相邻的所述散热分部区域内的所述风道相互连通，不同的所述散热分部区域内功率元件的发热量与所述散热分部区域和所述风机的间距呈反比。
作为本申请的另一个实施例，在同一所述散热分部区域内，所述功率元件的发热量与所述功率元件和所述风机的间距呈反比。
作为本申请的另一个实施例，当所述风机设有多个的时候，多个所述风机沿第二路径分布，所述第一路径垂直于所述第二路径，或者，所述第二路径与所述第一路径呈锐角设置。
作为本申请的另一个实施例，所述功率元件上设有散热器，所述散热器中设有平行于所述第一路径的导风通道。
作为本申请的另一个实施例，所述散热器包括：
底座，用于与所述功率元件面接触；以及
第一散热翅片，设有多个，且多个所述第一散热翅片相互平行，相邻的所述第一散热翅片之间形成所述导风通道。
作为本申请的另一个实施例，所述底座包括第一面板以及与所述第一面板呈夹角设置的第二面板，所述第一散热翅片设于所述第二面板的一侧，且平行于所述第一面板设置。
作为本申请的另一个实施例，所述散热器还包括设于所述第二面板另一侧的第二散热翅片，所述第二散热翅片平行于所述第一面板设置。
作为本申请的另一个实施例，所述第一散热翅片的两侧板面均呈波浪状或锯齿状。
作为本申请的另一个实施例，所述第二散热翅片的两侧板面均呈波浪状或锯齿状。
本实用新型提供的散热布局结构的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型散热布局结构将功率元件进行合理排布，沿第一路径设置多个散热分部区域，离风机越近的散热分布区域中，设置的功率元件发热量越高，风机吹出的风沿风道流动，可以将发热量高的功率元件的热量更快的带离模块，进而提高换流器的使用寿命和可靠性，提高设备的功率密度；并且，这种设计可以在不增加风机风量引入多余粉尘的前提下完成散热，还能降低模块散热时的噪音。
本实用新型还提供一种印制电路板，包括基板以及上述的散热布局结构，所述散热布局结构设于所述基板上。
本实用新型提供的印制电路板的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型印制电路板通过采用上述的散热布局结构，使得充电桩内的高发热功率元件散热效率得到提高，能提高换流器的使用寿命和可靠性，提高设备的功率密度，提高充电桩的工作效率，降低充电桩工作的噪音。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的散热布局结构的结构示意图；
图2为图1中散热器的仰视图；
图3为图2的左视图。
其中，图中各附图标记：
1-风机；2-散热分部区域；3-功率元件；4-风道；5-散热器；501-底座；5011-第一面板；5012-第二面板；502-第一散热翅片；503-第二散热翅片；504-固定柱；6-导风通道；7-基板
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
请一并参阅图1，现对本实用新型提供的散热布局结构进行说明。所述散热布局结构，包括风机1和散热分部区域2；风机1设有至少一个，且风机1的出风方向平行于第一路径；散热分部区域2设有多个，多个散热分部区域2沿第一路径设于风机1的出风侧；每个散热分部区域2内均设有多个功率元件3，同一散热分部区域2内相邻两个功率元件3之间形成风道4，相邻的散热分部区域2内的风道4相互连通，不同的散热分部区域2内功率元件3的发热量与散热分部区域2和风机1的间距呈反比。
本实用新型提供的散热布局结构，与现有技术相比，将功率元件3进行合理排布，沿第一路径设置多个散热分部区域2，离风机1越近的散热分布区域2中，设置的功率元件3发热量越高，风机1吹出的风沿风道4流动，可以将发热量高的功率元件3的热量更快的带离模块，进而提高换流器的使用寿命和可靠性，提高设备的功率密度；并且，这种设计可以在不增加风机风量引入多余粉尘的前提下完成散热，还能降低模块散热时的噪音。
作为本实用新型提供的散热布局结构的一种具体实施方式，为了进一步提高散热效率，在同一散热分部区域2内，功率元件3的发热量与功率元件3和风机1的间距呈反比。这种设置使得同一散热分部区域2内发热量较高的功率元件3能够尽早接触到冷风，进而能更快的将这些功率元件3的热量带离该散热分部区域2。
参阅图1，作为本实用新型提供的散热布局结构的一种具体实施方式，当在合理利用模块空间的前提下，为了提高散热效率，可以设置多个风机1。当风机1设有多个的时候，多个风机1沿第二路径分布，第一路径垂直于第二路径；或者，当风机1设有多个的时候，多个风机1沿第二路径分布，第二路径与第一路径呈锐角设置。
参阅图1至图3，作为本实用新型提供的散热布局结构的一种具体实施方式，功率元件3上设有散热器5，散热器5中设有平行于第一路径的导风通道6。散热器能进一步提高功率元件3的散热效率，散热器5可以设置在根据需要设置在任意位置的功率元件3上，可选地，散热器5设置于靠近风机1的功率元件上，且散热器5覆盖于该功率元件3上。
请参阅图2及图3，作为本实用新型提供的散热布局结构的一种具体实施方式，散热器5包括底座501和第一散热翅片502；底座501用于与功率元件3面接触；第一散热翅片502设有多个，且多个第一散热翅片502相互平行，相邻的第一散热翅片502之间形成导风通道6。底座501与功率元件3面接触可以及时的吸收功率元件3产生的热量，风机1吹出的风有一部分经过导风通道6，底座501吸收的热量进一步传递给第一散热翅片502，通过第一散热翅片502与空气发生热交换，进而起到散热作用。散热器5对风机1的散热起到进一步提高的作用。
请参阅图2及图3，作为本实用新型提供的散热布局结构的一种具体实施方式，底座501包括第一面板5011以及与第一面板5011呈夹角设置的第二面板5012，第一散热翅片502设于第二面板5012的一侧，且平行于第一面板5011设置。
具体地，第一面板5011垂直于第二面板5012。
参阅图2及图3，作为本实用新型提供的散热布局结构的一种具体实施方式，散热器5还包括设于第二面板5012另一侧的第二散热翅片503，第二散热翅片503平行于第一面板5011设置。在第二面板5012两侧分别设置散热翅片结构，最大程度的增加散热器5的表面积，进而提高其与空气的热交换效率。
请参阅图3，作为本实用新型提供的散热布局结构的一种具体实施方式，第一散热翅片502的两侧板面均呈波浪状或锯齿状。波浪状或锯齿状的表面结构大大增加了第一散热翅片502与空气的接触面接，进而能有效提高其与空气的热交换效率。
请参阅图3，作为本实用新型提供的散热布局结构的一种具体实施方式，第二散热翅片503的两侧板面均呈波浪状或锯齿状。波浪状或锯齿状的表面结构大大增加了第二散热翅片503与空气的接触面接，进而能有效提高其与空气的热交换效率。
本实用新型还提供一种印制电路板，所述印制电路板包括基板7以及上述的散热布局结构，散热布局结构设于基板7上。
本实用新型提供的印制电路板通过采用上述的散热布局结构，使得充电桩内的高发热功率元件散热效率得到提高，能提高换流器的使用寿命和可靠性，提高设备的功率密度，提高充电桩的工作效率，降低充电桩工作的噪音。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。

Claims (10)

1.散热布局结构，其特征在于，包括：
风机，设有至少一个，所述风机的出风方向平行于第一路径；以及
散热分部区域，设有多个，多个所述散热分部区域沿所述第一路径设于所述风机的出风侧；
每个所述散热分部区域内均设有多个功率元件，同一所述散热分部区域内相邻两个所述功率元件之间形成风道，相邻的所述散热分部区域内的所述风道相互连通，不同的所述散热分部区域内功率元件的发热量与所述散热分部区域和所述风机的间距呈反比。
2.如权利要求1所述的散热布局结构，其特征在于，在同一所述散热分部区域内，所述功率元件的发热量与所述功率元件和所述风机的间距呈反比。
3.如权利要求1所述的散热布局结构，其特征在于，当所述风机设有多个的时候，多个所述风机沿第二路径分布，所述第一路径垂直于所述第二路径，或者，所述第二路径与所述第一路径呈锐角设置。
4.如权利要求1所述的散热布局结构，其特征在于，所述功率元件上设有散热器，所述散热器中设有平行于所述第一路径的导风通道。
5.如权利要求4所述的散热布局结构，其特征在于，所述散热器包括：
底座，用于与所述功率元件面接触；以及
第一散热翅片，设有多个，且多个所述第一散热翅片相互平行，相邻的所述第一散热翅片之间形成所述导风通道。
6.如权利要求5所述的散热布局结构，其特征在于，所述底座包括第一面板以及与所述第一面板呈夹角设置的第二面板，所述第一散热翅片设于所述第二面板的一侧，且平行于所述第一面板设置。
7.如权利要求6所述的散热布局结构，其特征在于，所述散热器还包括设于所述第二面板另一侧的第二散热翅片，所述第二散热翅片平行于所述第一面板设置。
8.如权利要求5-7中任意一项所述的散热布局结构，其特征在于，所述第一散热翅片的两侧板面均呈波浪状或锯齿状。
9.如权利要求7所述的散热布局结构，其特征在于，所述第二散热翅片的两侧板面均呈波浪状或锯齿状。
10.印制电路板，其特征在于，包括基板以及如权利要求1-9中任意一项所述的散热布局结构，所述散热布局结构设于所述基板上。
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