CN211671165U - 控制器组件以及控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭露了一种控制器组件，包括：散热器，其具有散热底座和垂直于散热底座的散热墙；印刷电路板，其固定于散热底座上，印刷电路板上具有若干个场效应管，若干个场效应管依次设置在散热墙的一侧；弹性簧片，其具有压舌连接体、第一压舌和第二压舌，第一压舌和第二压舌分别通过弯折部连接于舌连接体的两端，弹性簧片围绕散热墙并固定于散热墙上，其中，压舌连接体位于设置有若干个场效应管的一侧，若干个场效应管位于压舌连接体和散热墙之间，压舌连接体压紧若干个场效应管从而若干个场效应管贴合于散热墙。本控制器组件结构简单易于装配，具有良好的散热性能。

Description

控制器组件以及控制器

技术领域

本实用新型涉及控制器技术领域，尤其是涉及控制器中的具有大功率电子元件的控制器组件。

背景技术

控制器是电动骑行设备中的核心部件，控制器通常用于将电池输出的直流电逆变为交流电驱动电机工作，控制器的输入端和输出端通过接线柱分别连接至对应的电池和电机。控制器通常由外壳、底板以及安装于由外壳和底板形成的安装空间内的印刷电路板组成。其中，印刷电路板上承载有大功率的电子元件例如场效应管，场效应管工作时的发热量较大，因此如何在狭小的安装空间内使这些电子元件具有良好的散热性能一直是控制器设计和制造过程中的难题。

因此，有必要克服现有技术中存在的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，本实用新型的具体实施方式解决现有技术中控制器中电子元件散热不佳的问题。

在本实用新型一些具体实施方式中提供一种控制器组件，包括：

散热器，其具有散热底座和垂直于所述散热底座的散热墙；

印刷电路板，其固定于所述散热底座上，所述印刷电路板上具有若干个场效应管，所述若干个场效应管依次设置在所述散热墙的一侧；

弹性簧片，其具有压舌连接体、第一压舌和第二压舌，所述第一压舌和第二压舌分别通过弯折部连接于所述舌连接体的两端，所述弹性簧片围绕所述散热墙并固定于所述散热墙上，其中，所述压舌连接体位于设置有所述若干个场效应管的一侧，所述若干个场效应管位于所述压舌连接体和所述散热墙之间，所述压舌连接体压紧所述若干个场效应管从而所述若干个场效应管贴合于所述散热墙。

进一步地，所述散热墙背向所述若干个场效应管的表面上具有卡槽；所述第一压舌和第二压舌还分别具有朝向所述压舌连接体凸起的突起部，所述压舌连接体位于设置有所述若干个场效应管的一侧并且所述突起部卡装在所述卡槽中从而所述弹性簧片固定到所述散热墙上。

进一步地，所述突起部由所述弯折部沿着所述第一压舌和第二压舌的表面延伸。

进一步地，所述印刷电路板包括绝缘板，所述绝缘板设置于所述场效应管和所述散热墙之间使所述场效应管和所述散热墙之间相互绝缘。

进一步地，所述压舌连接体的边缘具有伸出所述边缘的若干个翅片，所述若干个翅片的自由端向所述第一压舌和第二压舌的方向弯折，当所述突起部卡装在所述散热墙的所述卡槽中时，所述若干个翅片分别地压紧所述若干个场效应管。

进一步地，所述弯折部的内表面上分别具有绝缘垫，所述弹性簧片围绕所述散热墙并固定于所述散热墙上时，所述绝缘垫贴合于所述散热墙。

进一步地，所述散热底座与所述散热墙由金属材料一体形成。

在本申请一些具体实施方式中还提供一种控制器，应用于电动骑行设备，包括：壳体，其具有一安装空间和在设置所述壳体表面上的连通所述安装空间的第一开口；连接器，其安装于所述第一开口；如前述中任意一项所述的控制器组件，所述控制器组件安装于所述安装空间内；若干个接线柱，其一端固定于所述印刷电路板上，另一端连伸出所述壳体。

进一步地，所述壳体还具有设置在所述外壳表面上的第二开口，所述第二开口连通至所述安装空间，所述散热器的散热底座安装至所述第二开口从而封闭所述安装空间。

从以上可以看出，本实用新型的技术方案通过设置弹性簧片将场效应管和散热墙相互之间紧密地结合，解决了现有技术中场效应管工作中产生的热量较难被有效排出的问题。与现有技术相比，本实用新型的技术方案的控制器组件简单，易于制造和装配，具有良好的散热性能。

附图说明

本实用新型的特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得显而易见。

图1显示一个具体实施方式的控制器组件的分解结构示意图。

图2显示一个具体实施方式的控制器的示意图。

图3显示一个具体实施方式的控制器的分解结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图详细描述本实用新型的一些具体实施方式。

参考图1，显示了根据一个具体实施方式的控制器组件10的分解结构示意图，该控制器组件10包括：散热器11、PCB板(Printed circuit board，印刷电路板)12和弹性簧片13。其中，散热器11具有散热底座111和散热墙112，散热墙112垂直于所述散热底座111。散热底座111呈大致为矩形的形状，散热墙112沿着散热底座111的一侧的边缘设置于散热底座111上。散热底座111和散热墙112由导热性能良好的金属材料制成，本实施方式中，散热底座111与散热墙112由金属材料通过例如压铸(Die casting)的方式一体形成。可以理解的是，散热底座111与散热墙112也可以分别形成然后组装在一起。

PCB板12固定于散热器11的散热底座111上，而PCB板12上承载电子元件例如若干个场效应管121通过引脚接插的方式安装于PCB板12上。如图1和图3所示，若干个场效应管121依次设置在散热墙112的一侧，例如若干个场效应管121并列设置在散热墙112的一侧，散热墙112的另一侧的表面上具有卡槽113。散热墙112用于将若干个场效应管121工作时产生的热量传递到散热底座111进而将热量散发至外界空间，从而实现控制器组件10良好的散热性能。因此使用弹性簧片13来确保若干个场效应管121与散热墙112之间的贴合，具体地，弹性簧片13围绕散热墙112并固定于散热墙112上实现若干个场效应管121与散热墙112之间的贴合。

继续参考图1，弹性簧片13由金属材料例如含锰的合金制成，弹性簧片13具有压舌连接体131、第一压舌132和第二压舌133，第一压舌132和第二压133舌分别地通过弯折部134连接于舌连接体131的两端，而第一压舌132和第二压舌133各自还分别具有朝向压舌连接体131凸起的突起部135。突起部135可以仅设置在第一压舌132和/或第二压舌133与弯折部的交界处，此时突起部135可以增加弯折部的强度。突起部135还可以由弯折部沿着第一压舌132和/或第二压舌133的表面上延伸。弹性簧片13安装到散热墙112时，弹性簧片13位于设置有若干个场效应管121的一侧，突起部135则在散热墙112背向若干个场效应管121的另一侧卡装入卡槽113中从而实现将弹性簧片13安装到散热墙112上。此时，若干个场效应管121位于弹性簧片13和散热墙112之间，压舌连接体131压紧若干个场效应管121从而将若干个场效应管121贴合于散热墙112上。安装弹性簧片13时，可选地由散热墙112的上方往下安装，可以理解的是，在某些场景下还可以由散热墙112具有场效应管121的一侧将弹性簧片13安装至散热墙112。可以理解的是，还可以通过其他方式将弹性簧片13固定于散热墙112上，例如在其他一些实施方式中，通过紧固件例如螺栓从散热墙112的侧面或者散热墙112的背向场效应管121表面上将弹性簧片13固定于散热墙112上。

压舌连接体131的边缘还具有连续分布的若干个翅片136，翅片136伸出压舌连接体131的边缘，当突起部135卡装在散热墙112的卡槽113中时，若干个翅片136分别压紧每个场效应管121，进一步地，若干个翅片136的固定端连接于压舌连接体131的边缘，若干个翅片136的自由端向第一压舌和第二压舌的方向弯折，如此设置可以充分压紧每个场效应管121至散热墙112。同时，PCB板12还包括绝缘板122，绝缘板122设置在场效应管121和散热墙12之间使场效应管121和散热墙112之间相互绝缘。此外，弹性簧片13的弯折部134的内表面上也具有绝缘垫137，绝缘垫137位于弯折部134和散热墙12的侧壁之间。如此可以避免在安装弹性簧片13时发生位置偏移，可能距离场效应管121的侧面过近乃至碰到场效应管121的引脚时产生短路。

场效应管121在控制器组件10工作时会产生大量的热量，弹性簧片13压紧场效应管121贴合于散热墙112，场效应管121所产生的热量可以传递到散热墙112上，再由散热墙112传递到散热底座111，从而形成场效应管121的散热通道。弹性簧片13通过一体化的压舌连接体131同时压紧若干个场效应管121，避免了为每一个场效应管单独设计压紧装置时可能发生的一个压紧装置的损坏则对应的场效应管就无法被压紧的问题，同时，若干个翅片136也能保证每一个场效应管被充分压紧至散热墙12。此外，弹性簧片13通过压舌连接体131压紧若干个场效应管121贴合至散热墙112上，这样弹性簧片13不占用PCB板12的空间，为控制器组件10留出了设计和制造的空间。

继续参考图2和图3，显示了根据一个具体实施方式的控制器20的结构示意图，控制器20应用于电动骑行设备例如电动自行车、两轮电动车等，电动骑行设备由电池(例如电瓶)提供电能使电动机(直流、交流，串励、他励等方式)驱动电动骑行设备行驶。

如图所示，控制器20包括控制器壳体、如前述的控制器组件10以及连接器22。其中，控制器20的壳体包括底板和上壳体21，底板和上壳体21形成一安装空间。上壳体21由塑料材料制成，上壳体21的外表面上具有连通安装空间的第一开口211，连接器22安装于该第一开口211处，控制器20通过连接器22连接至外部设备并与外部设备进行通讯。上壳体21还具有第二开口212，第二开口212连通至安装空间，底板安装至第二开口212处时底板封闭安装空间。

本实施方式中，控制器20的底板为前述的控制器组件10中的大致呈矩形的金属散热底座111，散热底座111的表面上具有凸起的散热墙112，该散热墙112沿着散热底座111的一边的边缘设置于散热底座111上。散热墙112也由金属制成，本实施方式中，散热底座111与散热墙112由金属材料通过例如压铸的方式一体形成。可以理解的是，散热底座111与散热墙112也可以分别形成然后组装在一起。散热墙112安装于安装空间内。此外，底板还包括位于安装空间外的并且连接至金属散热底座111的安装孔114，紧固件例如螺栓通过安装孔114将控制器20安装于电动骑行设备的安装部位上。安装孔114可以与散热底座111一体形成。

PCB板12安装在由底板和上壳体21围设形成的安装空间内，参考图3，PCB板12固定安装在底板上，其中，散热墙112上具有用于支撑PCB板的台阶部1121，当PCB板12固定安装在底板上时，PCB板12还抵靠至散热墙112固定PCB板12。与此同时，例如用于支撑连接器22的固定支架221上也具有台阶部222，一并用于支撑PCB板12。在一些实施方式中，PCB板12具有贯穿PCB板12的固定孔123，作为底板的散热底座111上也具有贯穿散热底座111的孔1111，紧固件例如螺栓115分别穿过PCB板上的固定孔123和散热底座111上的孔1111将底板和PCB板12固定至控制器20的上壳体21。PCB板12包括作为金属绝缘基板的铝基板和覆铜板，电子元件例如电容120、场效应管121(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor,MOSFET)等通过焊接或接插等方式固定在PCB板12上并与覆铜板中的导电轨迹电连接。此外，PCB板上12还具有接线柱(图中仅示出了容纳接线柱的排架)，接线柱的一端通过例如焊接的方式固定在PCB板上与覆铜板中的导电轨迹电连接。接线柱的另一端伸出控制器壳体外例如穿过设置在控制器的上壳体表面上的第三开口213伸出控制器壳体外，并且接线柱的另一端通过紧固件例如螺钉、夹子或者弹片与连接外部设备的接线端子电连接固定。接线柱用于传输大电流，控制器20通过接线柱电连接接线端子实现电连接至骑行设备的其他部件。在一些具体实施方式中，控制器20包括5个接线柱，其中2个接线柱电连接电池的正负极，其余3个接线柱分别电连接至电机的三相接线端UVW。

由此可见，与现有技术相比，本实用新型技术方案中的控制器组件10中，通过设置弹性簧片将场效应管和散热墙相互之间紧密地贴合，并且散热墙设置于散热底座上，从而实现将场效应管工作中产生的热量有效排出。该控制器组件结构简单，易于生产和装配，而包含该控制器组件的用于电动骑行设备的控制器具有良好的散热性能。

Claims (9)

1.一种控制器组件，其特征在于，包括：

散热器，其具有散热底座和垂直于所述散热底座的散热墙；

印刷电路板，其固定于所述散热底座上，所述印刷电路板上具有若干个场效应管，所述若干个场效应管依次设置在所述散热墙的一侧；

弹性簧片，其具有压舌连接体、第一压舌和第二压舌，所述第一压舌和第二压舌分别通过弯折部连接于所述压舌连接体的两端，所述弹性簧片围绕所述散热墙并固定于所述散热墙上，其中，所述压舌连接体位于设置有所述若干个场效应管的一侧，所述若干个场效应管位于所述压舌连接体和所述散热墙之间，所述压舌连接体压紧所述若干个场效应管从而所述若干个场效应管贴合于所述散热墙。

2.如权利要求1所述的控制器组件，其特征在于，所述散热墙背向所述若干个场效应管的表面上具有卡槽；所述第一压舌和第二压舌还分别具有朝向所述压舌连接体凸起的突起部，所述压舌连接体位于设置有所述若干个场效应管的一侧并且所述突起部卡装在所述卡槽中从而所述弹性簧片固定到所述散热墙上。

3.如权利要求2所述的控制器组件，其特征在于，所述突起部由所述弯折部沿着所述第一压舌和第二压舌的表面延伸。

4.如权利要求1所述的控制器组件，其特征在于，所述印刷电路板包括绝缘板，所述绝缘板设置于所述场效应管和所述散热墙之间使所述场效应管和所述散热墙之间相互绝缘。

5.如权利要求2所述的控制器组件，其特征在于，所述压舌连接体的边缘具有伸出所述边缘的若干个翅片，所述若干个翅片的自由端向所述第一压舌和第二压舌的方向弯折，当所述突起部卡装在所述散热墙的所述卡槽中时，所述若干个翅片分别地压紧所述若干个场效应管。

6.如权利要求3所述的控制器组件，其特征在于，所述弯折部的内表面上分别具有绝缘垫，所述弹性簧片围绕所述散热墙并固定于所述散热墙上时，所述绝缘垫贴合于所述散热墙。

7.如权利要求1所述的控制器组件，其特征在于，所述散热底座与所述散热墙由金属材料一体形成。

8.一种控制器，应用于电动骑行设备，其特征在于，所述控制器包括：

壳体，其具有一安装空间和在设置所述壳体表面上的连通所述安装空间的第一开口；

连接器，其安装于所述第一开口；

如权利要求1至7中任意一项所述的控制器组件，所述控制器组件安装于所述安装空间内；

若干个接线柱，其一端固定于所述印刷电路板上，另一端连伸出所述壳体。

9.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述壳体还具有设置在所述壳体表面上的第二开口，所述第二开口连通至所述安装空间，所述散热器的散热底座安装至所述第二开口从而封闭所述安装空间。

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