CN211607193U - 具散热功率控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具散热功率控制器，包括控制基板、复数个功率元件以及至少一散热基板。复数个功率元件间隔设置于控制基板上，且此些功率元件系以通孔插装技术或是表面粘着技术与控制基板形成电性连接，散热基板系覆盖于控制基板上，且此些功率元件位于控制基板与散热基板之间，凭借散热基板将此些功率元件于运作时所产生的热能迅速带离，以维持此些功率元件正常运作温度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种具散热功率控制器，尤指具有散热功能的功率控制器的技术领域。
背景技术
功率元件种类繁多，几乎用于所有的电子制造业，应用范围已经从传统的工业控制和4C产业，扩展到新能源、轨道交通、智慧电网等新领域，不论民生、交通、工业，举凡电力应用，均与的息息相关。
就应用于电路板上的功率元件，会因电路设计复杂度与功率元件的使用数量增加，而使运作时所产生的热能累积问题相对严重，当内部电路的工作运作温度过高，容易使电子元件受损，进而严重影响功能运作或是大幅降低产品效能。目前除了针对功率元件特性进行改良，例如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化镓(Ga2O3)和金刚石等新型宽能隙(WideBand Gap)的材料开发的功率元件，利用此些材料具有耐高压、高温及高操作等特性来解决热管理的问题。尤其是SiC和GaN具有较高的电子迁移率使得能够实现更快的切换，因为接合处累积的电荷通常可以更快地释放，达到更少的热量生成效果。然而，对于大量的功率元件同时运作时所产生的热，还是无法有效解决大量累积于电路板上的热能，不仅会烧毁或缩短内部电路寿命，更甚者会使产品功能失效。
是以，要如何解决上述现有技术的问题与缺失，即为相关业者所亟欲研发的课题所在。
实用新型内容
本实用新型的主要目的乃在于，其利用大面积的散热基板将功率元件运作时所产生的积热能快速且有效的导出散除。
本实用新型的次要目的乃在于，整体结构简单、组装简易且制作成本低，极具有市场竞争优势。
为达上述目的，本实用新型提供一种具散热功率控制器，其特征在于，包括：
一控制基板；
复数个功率元件，间隔设置于该控制基板上，且该复数个功率元件与该控制基板电性连接；以及
至少一散热基板，覆盖于该控制基板上，且该复数个功率元件位于该控制基板与该散热基板之间。
所述的具散热功率控制器，其中：该功率元件是以通孔插装技术或表面粘着技术电性连接于该控制基板上。
所述的具散热功率控制器，其中：该控制基板的中心位置还具有一开孔，该复数个功率元件间隔围绕设置于该开孔的周边。
所述的具散热功率控制器，其中：该散热基板的数量为二，并且分别设置于该控制基板的相对两侧面。
所述的具散热功率控制器，其中：该散热基板是铝基板、铝合金基板、铜基板或陶瓷基板。
所述的具散热功率控制器，其中：该散热基板的面积大于该控制基板，该散热基板覆盖于该控制基板上。
所述的具散热功率控制器，其中：该散热基板还包括复数个孔洞。
所述的具散热功率控制器，其中：该控制基板是控制电路板。
所述的具散热功率控制器，其中：该功率元件是电晶体。
所述的具散热功率控制器，其中：该电晶体是金属氧化物半导体场效电晶体。
综上所述，本实用新型利用大面积的散热基板将功率元件运作时所产生的积热能快速且有效的导出散除，且散热基板的厚度可设计的更轻薄化并搭配具有良好散热特性材质，不仅组装简单且成本低，更能广泛应用于各种功率型的控制基板上，极具有市场竞争优势。
底下凭借具体实施例详加说明，当更容易了解本实用新型的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1是本实用新型的第一实施例的结构示意图。
图2是图1的结构分解图。
图3是本实用新型的第二实施例的结构示意图。
图4是图3的结构分解图。
图5是图3的结构剖视图。
附图标记说明：10控制基板；102开孔；12功率元件；14、14’散热基板；142孔洞。
具体实施方式
为能解决现有功率元件因运作时容易积热而产生电路受损、效能降低或是产品失效等问题，发明人经过多年的研究及开发，利用大面积的散热基板直接接触于功率件元件来取代现有散热效果差的应用优越性，据以改善现有产品的诟病，后续将详细介绍本实用新型如何以一种具散热功率控制器来达到最有效率的功能诉求。
请同时参阅图1与图2，图1是本实用新型的第一实施例的结构示意图；图2是图1的结构分解图。具散热功率控制器包括一控制基板10、复数个功率元件12以及至少一散热基板14。控制基板10是控制电路板，此些功率元件12间隔设置于控制基板10上，此些功率元件12系根据控制基板10的电路设计而相应配置，且此些功率元件12与控制基板10电性连接。其中，此些功率元件12可利用表面粘着技术(Surface-mount technology,SMT)与控制基板10电性连接；或者是此些功率元件12可利用通孔插装技术(through-hole technology,THT)，将引脚插入控制基板10的安装孔(图中未示)中，并焊接引脚于安装孔中固定，据以使此些功率元件12与控制基板10电性连接。
其中，此些功率元件12可为双载子接面电晶体(bipolar junction transistor,BJT)，属于电流控制元件；或是此些功率元件12可为金氧半场效电晶体(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)、绝缘闸极双极性电晶体(InsulatedGate Bipolar Transistor,IGBT)，属于电压控制元件。由于MOSFET可以广泛使用在类比电路与数位电路，且受温升影响的程度也不像BJT严重，成本也较IGBT低，是以，在第一实施例中所使用的此些功率元件12是以MOSFET为例；当然，本实用新型不局限此些功率元件12的使用种类。
接续，将散热基板14覆盖于控制基板10上，散热基板14是铝基板、铝合金基板、铜基板或陶瓷基板等散热效果较佳的基板材质。其中，此些功率元件12位于控制基板10与散热基板14之间，凭借散热基板14将此些功率元件12的运作时所产生的热能进行散热。为能提升散热效果，可设计散热基板14的面积大于控制基板10，能够将散热基板14全面覆盖于控制基板10上，散热基板14可接触此些功率元件12的表面，当此些功率元件12运作时所产生高热能，不仅可以直接从此些功率元件12的表面被散热基板14吸附逸散至外，此些功率元件12之间的热能也可通过散热基板14进行散热。
其中，控制基板10的类型众多，较佳应用于无刷或有刷马达的控制基板10，控制基板10的中心位置更具一开孔102，此些功率元件12间隔围绕设置于开孔102的周边，散热基板14是配合控制基板10设计而相应开设中空型或是C字型的基板，散热基板14更包括复数个孔洞142，使散热基板14整体更轻薄化，且能降低制作成本，也或者此些孔洞122能做产品所需的功能应用。
请同时参阅图3、图4与图5，图3是本实用新型的第二实施例的结构示意图；图4是图3的结构分解图；图5是图3的结构剖视图。第二实施例与第一实施例相同的元件具有相同的标号，且相同的部份不再赘述。在第二实施例中，可依需求增设散热基板14数量，散热基板14的数量为二时，是分别设置于控制基板10的相对两侧面，详细来说，就是散热基板14’设置于控制基板10的下方，能够接触控制基板10上的电路线路与元件焊点；而另一个散热基板14是覆盖于控制基板10的上方，且此些功率元件12位于控制基板10与散热基板14之间。凭借控制基板10的相对侧面都设置散热基板14、14’，能够因应控制基板10的复杂电路设计及其此些功率元件运作时的产生的热能，并发挥良好导热效果及控制热能传导路径的功效。
综上所述，本实用新型利用大面积的散热基板将功率元件运作时所产生的积热能快速且有效的导出散除，且散热基板的厚度可设计的更轻薄化并搭配具有良好散热特性材质，不仅组装简单且成本低，更能广泛应用于各种功率型的控制基板上，极具有市场竞争优势。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具散热功率控制器，其特征在于，包括：
一控制基板；
复数个功率元件，间隔设置于该控制基板上，且该复数个功率元件与该控制基板电性连接；以及
至少一散热基板，覆盖于该控制基板上，且该复数个功率元件位于该控制基板与该散热基板之间。
2.如权利要求1所述的具散热功率控制器，其特征在于：该功率元件是以通孔插装技术或表面粘着技术电性连接于该控制基板上。
3.如权利要求1所述的具散热功率控制器，其特征在于：该控制基板的中心位置还具有一开孔，该复数个功率元件间隔围绕设置于该开孔的周边。
4.如权利要求1所述的具散热功率控制器，其特征在于：该散热基板的数量为二，并且分别设置于该控制基板的相对两侧面。
5.如权利要求1所述的具散热功率控制器，其特征在于：该散热基板是铝基板、铝合金基板、铜基板或陶瓷基板。
6.如权利要求1所述的具散热功率控制器，其特征在于：该散热基板的面积大于该控制基板，该散热基板覆盖于该控制基板上。
7.如权利要求1所述的具散热功率控制器，其特征在于：该散热基板还包括复数个孔洞。
8.如权利要求1所述的具散热功率控制器，其特征在于：该控制基板是控制电路板。
9.如权利要求1所述的具散热功率控制器，其特征在于：该功率元件是电晶体。
10.如权利要求9所述的具散热功率控制器，其特征在于：该电晶体是金属氧化物半导体场效电晶体。
Priority Applications (1)
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| CN202020208408.9U CN211607193U (zh) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | 具散热功率控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN211607193U true CN211607193U (zh) | 2020-09-29 |
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ID=72581532
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| CN202020208408.9U Expired - Fee Related CN211607193U (zh) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | 具散热功率控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN211607193U (zh) |
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2020
- 2020-02-25 CN CN202020208408.9U patent/CN211607193U/zh not_active Expired - Fee Related
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