CN211792234U - 一种便于温度监控的pcb板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便于温度监控的PCB板，包括PCB板本体0，所述PCB板本体0，包括：主部1，所述主部1具有开口部11；发热元件固定部2，所述发热元件固定部2远离所述主部1；隔离连接部3，连接所述发热元件固定部2和所述开口部11内侧。待测的发热元件4和温度传感元件5均与所述发热元件固定部2固定连接；发热元件4和温度传感元件5均与所述主部1电连接，本实用新型相对于传统结构来说，在PCB板上设计开口部11和隔离连接部3，形成热隔离设计，具有测量精确及时，可靠性高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及对电子设备中发热元件的温度监控领域，特别是涉及一种便于温度监控的PCB板、封装。
背景技术
PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制线路板，简称印制板，是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机，通讯电子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气互连，都要使用印制板。在较大型的电子产品研究过程中，最基本的成功因素是该产品的印制板的设计、文件编制和制造。印制板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本，甚至导致商业竞争的成败。
在很多电子设备中，要求对某些关键发热元件的温度进行密切监控，在特殊情况下采取保护措施；如电子负载仪中对功率MOS管的温度进行监控，在移动电源中对圆柱形电池的温度进行监控等。这类应用由于该关键元件过热将引起严重后果,如上述电子负载仪中就会有MOS管烧毁，圆柱形电池发生爆炸的情形，因此，在设计PCB或者封装元件时要求对发热器件的温度有及时、准确的监控和了解。
现有技术中，在这样的要求下，通常在PCB上靠近被测元件的位置放置传感元件(如NTC)或者使用直插或者带线的传感元件(如NTC)，将传感元件紧贴被测元件，由于传感元件与被测元件无紧密接触，并且由于PCB材料的热容和有限的热导，获得的温度数据将有较大滞后性，且测得温度相对于被测元件的真实温度偏低。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供一种针对关键发热元件进行监控的方案，能够准确及时的对发热元件的温度进行监控。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种便于温度监控的PCB板。
一种便于温度监控的PCB板，包括PCB板本体0，所述PCB板本体0，包括：
主部1，所述主部1具有开口部11；
发热元件固定部2，所述发热元件固定部2远离所述主部1；
隔离连接部3，连接所述发热元件固定部2和所述开口部11内侧。
其中，开口部11可以为任意形状，只要达到使PCB主部1与隔离连接部3分开即可。
一种便于温度监控的PCB板，还包括发热元件4和温度传感元件5，所述发热元件4和温度传感元件5均与所述发热元件固定部2固定连接；发热元件4和温度传感元件5均与所述主部1电连接。
优选地，一种便于温度监控的PCB板，所述开口部11为长方形区域。
优选地，一种便于温度监控的PCB板，所述隔离连接部3为长形块，所述长形块的旁侧和开口部11的对应旁侧非接触间隔分别占整个长方形区域大小的1/2～1/4。
优选地，一种便于温度监控的PCB板，所述发热元件4靠近所述温度传感元件5，所述发热元件4与温度传感元件5之间通过导热胶连接。
其中，发热元件4理论上可以是任何发热元件、封装或者其结合，且发热元件可以在PCB板上，也可以是PCB板外部的其他元件、封装或者其结合。
优选地，一种便于温度监控的PCB板，所述温度传感元件5采用SMT贴装，所述温度传感元件5具体为负温度热敏电阻器NTC。
优选地，一种便于温度监控的PCB板，所述发热元件4具体为MOS管和/或圆柱形电池组。
优选地，一种便于温度监控的PCB板，所述圆柱形电池组具体为18650电池组和/或软包化学电池组。
优选地，所述发热元件4为外部封装结构时，所述外部封装结构至少一侧自带半圆柱空隙，所述温度传感元件5放置于所述半圆柱空隙中优选地，一种便于温度监控的封装
优选地，所述外部封装结构具体为TO-247封装和/或TO-273封装。
本实用新型的有益效果是：(1)在PCB板上设计一个开口部11，并通过隔离连接部3连接发热元件固定部2和开口部11内侧，形成热隔离设计，使得从温度传感元件到PCB板的热阻较高，且温度传感元件下的PCB面积十分有限，与传感器接触的PCB部分热容低，传感器较准确地反映了被测表面真实温度；(2)温度传感元件由SMT贴装，PCB强度远高于引线或直插引脚；(3)温度传感元件与发热元件表面使用导热胶紧密接触，响应快；(4)采用SMT贴装，较传统方案的人工焊接更方便，且在要求严格的场合，也只需要涂抹导热胶，生产简易人工成本低。
附图说明
图1是本实用新型一种便于温度监控的PCB板的分割设计示意图；
图2是本实用新型一种便于温度监控的封装设计示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步地阐述。
实施例1
在一示例性实施例中，如图1所示，一种便于温度监控的PCB板，包括PCB板本体0，所述PCB板本体0，包括：
主部1，所述主部1具有开口部11；
发热元件固定部2，所述发热元件固定部2远离所述主部1；
隔离连接部3，连接所述发热元件固定部2和所述开口部11内侧。
一种便于温度监控的PCB板，还包括发热元件4和温度传感元件5，所述发热元件4和温度传感元件5均与所述发热元件固定部2固定连接；发热元件4和温度传感元件5均与所述主部1电连接。
该实施例的设计原理是挖空温度传感元件周围的PCB，在PCB板上留出一个开口部11以及隔离连接部3，在该隔离连接部3上放置温度传感元件，将温度传感元件用SMT贴装在隔离连接部3一端，将待测发热元件4放在温度传感元件5附近，既实现温度传感元件5与待测发热元件4紧密接触，又能形成热隔离设计，使得从温度传感元件到PCB板的热阻较高，且温度传感元件下的PCB面积十分有限，与传感器接触的PCB部分热容低，温度传感元件5较准确地反映了待测发热元件4表面真实温度。
进一步地，所述发热元件4和温度传感元件5均焊接固定在发热元件固定部2上，且发热元件4和温度传感元件5通过布线的方式与所述主部1电连接。
其中，开口部11可以为任意形状，只要达到使PCB主部1与隔离连接部3分开即可。
进一步地，为了方便设计，所述开口部11优选为长方形区域，在PCB板上割开一段较细的隔离连接部3，隔离连接部3为长形块，所述长形块的旁侧和开口部11的对应旁侧非接触间隔分别占整个长方形区域大小的1/2～1/4，长形块理论上越细效果越佳，具体视PCB加工工艺而定。如为了隔热效果更好，则设计宽度为0.5mm的长形块，而有时候为了避免生产过程中意外折断，所述长形块需要保持一定的宽度，此时设计宽度为2mm。实际中，根据空间限制，小到0.5mm大到2mm都可以的，优选地将隔离连接部3设计成0.8mm，既保证隔热，又能防止隔离连接部3的折断。
进一步地，一种便于温度监控的PCB板，所述长形块的另一端与所述PCB板本体连接，可通过过孔到背面连接到主板，走线要求尽量细，避免传感器件通过铜走线向主板传导热量造成测量误差。
进一步地，一种便于温度监控的PCB板，所述温度传感元件1采用SMT贴装，本实施例中所述温度传感元件5具体为采用0603封装的负温度热敏电阻器NTC。
进一步地，实现温度监测的具体处理过程为：
负温度热敏电阻器NTC经过一只分压电阻后(可能会加上一个小电容滤波)，电压送入单片机的ADC。单片机用ADC读取电压值，通过分压电阻阻值计算出NTC此时的阻值，再通过所选NTC器件的温度特性计算出NTC器件所处位置的温度，实现对待测元件的温度监控。
进一步地，一种便于温度监控的PCB板，所述发热元件4紧贴所述温度传感元件5，所述发热元件4与温度传感元件1之间还可以通过导热胶连接，使得温度传感元件5与待测发热元件4接触更加紧密。
进一步地，温度传感元件5下的PCB面积十分有限，与温度传感元件5接触的PCB部分热容低，形成隔热设计，隔热区域的位置由发热元件4位置决定。
其中，发热元件4理论上可以是任何发热元件、封装或者其结合，且发热元件可以在PCB板上，也可以是PCB板外部的其他元件、封装或者其结合。
进一步地，一种便于温度监控的PCB板，本实施例中，所述发热元件4具体为MOS管。
实施例2
对于有一些器件的封装，可以采用非常灵活的传感器放置方式，在该示例性实施例中，如果待测发热元件4为圆柱形电池组时，将实施例1中一种便于温度监控的PCB板的设计应用到圆柱形电池组的温度监控中，将图1中的PCB板的隔离连接部3和发热元件固定部2放置于所述圆柱形电池组的缝隙中，将温度传感元件5放在发热元件固定部2上，对电池的温度进行监控。
进一步地，所述圆柱形电池组可以是18650电池组和/或软包化学电池组。使用该方式对电池的温度进行监控，能够精确获取电池的温度数据，有效防止电池爆炸的状况发生。
进一步地，待测发热元件4可以是MOS管、圆柱形电池组或者其组合，可以完成对多个发热元件的温度检测。
实施例3
如图2所示，基于上述一种便于温度监控的PCB板的设计，当待测发热元件4为外部封装结构时，所述外部封装结构至少一侧自带半圆柱空隙，所述温度传感元件5放置于所述半圆柱空隙中。
进一步地，在电子负载中，所述外部封装结构具体为TO-247封装和/或TO-273封装。
温度传感元件5将检测的发热元件4的温度反馈给PCB板上相应的器件，实时监控外部封装的温度。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种便于温度监控的PCB板，包括PCB板本体(0)，其特征在于：所述PCB板本体(0)，包括：
主部(1)，所述主部(1)具有开口部(11)；
发热元件固定部(2)，所述发热元件固定部(2)远离所述主部(1)；
隔离连接部(3)，连接所述发热元件固定部(2)和所述开口部(11)内侧。
2.根据权利要求1所述的一种便于温度监控的PCB板，其特征在于：还包括发热元件(4)和温度传感元件(5)，所述发热元件(4)和温度传感元件(5)均与所述发热元件固定部(2)固定连接；发热元件(4)和温度传感元件(5)均与所述主部(1)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种便于温度监控的PCB板，其特征在于：所述开口部(11)为长方形区域。
4.根据权利要求1所述的一种便于温度监控的PCB板，其特征在于：所述隔离连接部(3)为长形块，所述长形块的旁侧和开口部(11)的对应旁侧非接触间隔分别占整个长方形区域大小的1/2～1/4。
5.根据权利要求2所述的一种便于温度监控的PCB板，其特征在于：所述发热元件(4)靠近所述温度传感元件(5)，所述发热元件(4)与温度传感元件(5)之间通过导热胶连接。
6.根据权利要求5所述的一种便于温度监控的PCB板，其特征在于：所述温度传感元件(5)采用SMT贴装，所述温度传感元件(5)具体为负温度热敏电阻器NTC。
7.根据权利要求5所述的一种便于温度监控的PCB板，其特征在于：所述发热元件(4)具体为MOS管和/或圆柱形电池组。
8.根据权利要求7所述的一种便于温度监控的PCB板，其特征在于：所述圆柱形电池组具体为18650电池组和/或软包化学电池组。
9.根据权利要求2所述的一种便于温度监控的PCB板，其特征在于：所述发热元件(4)为外部封装结构，所述外部封装结构至少一侧自带半圆柱空隙，所述温度传感元件(5)放置于所述半圆柱空隙中。
10.根据权利要求9所述的一种便于温度监控的PCB板，其特征在于：所述外部封装结构具体为TO-247封装和/或TO-273封装。
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| CN202020851196.6U CN211792234U (zh) | 2020-05-20 | 2020-05-20 | 一种便于温度监控的pcb板 |
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| CN202020851196.6U Active CN211792234U (zh) | 2020-05-20 | 2020-05-20 | 一种便于温度监控的pcb板 |
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