CN213306024U - 一种大功率控制器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种大功率控制器，包括：若干场效应管，所述场效应管包括：器件本体、散热片和若干管脚；所述大功率控制器还包括：底座、上壳、电路板、弹片、压紧件；所述电路板安装至所述底座上方，所述场效应管的管脚焊接至所述电路板，所述场效应管的散热片贴合在所述底座的内侧面，所述弹片形成有若干弹性触臂，所述弹性触臂接触所述场效应管的器件本体以向其施加朝向所述底座方向的压力，所述压紧件固定至所述底座并设置在所述弹片的上方以压紧所述弹片；所述上壳安装至所述底座，所述上壳形成有容纳腔以至少容纳所述压紧件。本申请的有益之处在于：提供一种能在场效应管数目较多情况下仍能保证其散热片安装到位以实现有效散热的大功率控制器。

Description

一种大功率控制器

技术领域

本申请涉及一种控制器，具体涉及一种大功率控制器。

背景技术

场效应晶体管简称场效应管。主要有两种类型：结型场效应管和金属氧化物半导体场效应管。由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。

但是场效应管在工作时会产生较大的热量，尤其在其封装在较小空间的控制器时无法有效进行散热。

在相关技术中虽然提及采用外接散热片进行散热的方案，但是存在安装结构复杂的问题，或者需要根据应用反向改造控制器本身结构的缺陷。

发明内容

一种大功率控制器，包括：若干场效应管，所述场效应管包括：器件本体、散热片和若干管脚；所述大功率控制器还包括：底座、上壳、电路板、弹片、压紧件；所述电路板安装至所述底座上方，所述场效应管的管脚焊接至所述电路板，所述场效应管的散热片贴合在所述底座的内侧面，所述弹片形成有若干弹性触臂，所述弹性触臂接触所述场效应管的器件本体以向其施加朝向所述底座方向的压力，所述压紧件固定至所述底座并设置在所述弹片的上方以压紧所述弹片；所述上壳安装至所述底座，所述上壳形成有容纳腔以至少容纳所述压紧件。

进一步地，所述底座设有卡勾，所述压紧件设有与所述卡勾配合的卡槽。

进一步地，所述大功率控制器还包括：安装螺栓；所述底座设有能与所述安装螺栓配合的安装螺孔，所述压紧件设有供所述安装螺栓通过的安装通孔。

进一步地，所述压紧件被构造为条状结构，其一端被所述卡勾所固定，其另一端被所述安装螺栓固定。

进一步地，所述底座安装有两个平行设置的压紧件。

进一步地，所述大功率控制器还包括：防水盖；所述防水盖固定安装至所述上壳以覆盖所述上壳上方的空间。

进一步地，所述大功率控制器还包括：连接器和密封垫；所述连接器安装至所述电路板；所述上壳设有供所述连接器露出的连接通孔，所述密封垫所述密封垫安装至所述连接器以封堵所述连接通孔。

进一步地，所述大功率控制器还包括：若干柱电极；所述柱电极安装至所述电路板，所述上壳设有供所述柱电极伸出所述上壳的电极通孔，所述防水盖至少覆盖所述电极通孔。

进一步地，所述场效应管的数目为18个。

进一步地，所述场效应管对称的分为两组。

本申请的有益之处在于：提供一种能在场效应管数目较多情况下仍能保证其散热片安装到位以实现有效散热的大功率控制器。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请一种实施例的大功率控制器的第一视角的外观示意图；

图2是图1所示实施例的大功率控制器的第二视角的外观示意图；

图3是图1所示实施例的大功率控制器除去防水盖后的示意图；

图4是图1所示实施例中上壳的结构示意图；

图5是图1所示实施例除去上壳后内部结构示意图；

图6是图5中部分结构示意图；

图7是图1所示实施例中场效应管安装在底座上结构示意图；

图8是图7所示结构加装了弹片后示意图；

图9是图8所示结构加装了压紧件后的结构示意图；

图10是压紧件的结构示意图；

图11是弹片从一侧观察的结构示意图；

图12是弹片从另一侧观察的结构示意图；

图13是底座内侧结构示意图；

图14是柱电极的结构示意图；

图15是连接器的结构示意图。

图中附图标记的含义：

大功率控制器100，场效应管10，器件本体101，散热片102，管脚103，底座20，支撑凸起201，台阶结构202，定位柱203，卡勾204，安装螺孔205，上壳30，防水盖301，接线缺口3011，电极通孔302，连接通孔303，电路板40，弹片50，端部通孔501，定位通孔502，弹性触臂503，压紧件60，方孔601，安装通孔602，卡槽603，安装螺栓70，柱电极80，铜柱81，绝缘体82，连接器90，本体91，连接针92，密封垫93。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1至15所示，大功率控制器100包括：若干场效应管10、底座20、上壳30、电路板40、弹片50和压紧件60。

其中，场效应管10包括: 器件本体91101、散热片102和若干管脚103；器件本体91101用于形成半导体结构，散热片102用于接触外部散热结构以实现散热，管脚103用于电连接到电路板40或其他元件以实现功能。

底座20与上壳30固定安装在一起以构成大功率控制器100的整体外形，底座20和外壳可以通过螺栓连接结合为一个整体，具体而言，底座20设有通孔，上壳30设有螺纹孔，通过若干个穿过底座20通过的并旋入上壳30螺纹孔的螺栓使它们二者构成连接。

底座20主要的作用在于安装场效应管10、电路板40以及其他元件，并且与场效应管10的散热片102接触提供较大的散热面积。

上壳30安装至底座20，上壳30形成有容纳腔以至少容纳大功率控制器100的元件。

因此，作为具体方案，底座20外侧形成有沟槽结构以进一步扩大散热面积。作为可选方案，底座20和上壳30可以采用金属材料制成，具体而言，可以采用铝金属材料制成。

电路板40安装至底座20上方，底座20形成有若干支撑凸起201，从将电路板40架空一定高度，这样更利于散热，并且便于布置场效应管10。

场效应管10的管脚103焊接至电路板40，场效应管10的散热片102贴合在底座20的内侧面，场效应管10的散热片102大致以平行于电路板40板面的方式贴合至底座20。底座20形成有台阶结构202，该台阶结构202能够支撑场效应管10从而使其管脚103位置能配和电路板40的位置。

场效应管10的散热片102与底座20之间并没采用焊接等方式，而是采用弹片50和压紧件60对场效应管10的器件本体91101施加压力从而使其散热片102被压紧贴合在底座20内侧面处，从而通过接触传递热量。

具体而言，弹片50形成有若干弹性触臂503，弹性触臂503接触场效应管10的器件本体91101以向其施加朝向底座20方向的压力，压紧件60固定至底座20并设置在弹片50的上方以压紧弹片50。

具体而言，弹片50由一个金属条片冲压而言，在其若干位置，进行冲压和弯折，从而形成了弹性触臂503，弹性触臂503向下凸起从而能接触压紧场效应管10的器件本体91101。

作为一种具体方案，弹片50两其中一端设有端部通孔501，弹片50中部在两个弹性接触臂之间设有定位通孔502。其中，弹片50的安装通孔602是供安装螺栓70穿过，底座20形成有若干凸起的定位柱203，该定位柱203可以伸入到定位通孔502以定位弹片50的位置。

由于弹片50本身作用的原因，其需要采用具有弹性的材料制成，因此，仅依靠弹片50本身刚性并不能保证场效应管10的散热片102与底座20始终紧密接触。

作为具体方案，压紧件60设置在弹片50的上方，从而压紧弹片50并通过弹片50将压紧力传递给场效应管10。压紧件60采用刚性较好的材料制成，具体而言，可以采用金属材料制成，压紧件60被构造为一个条状结构，其横截面可以设置为“U”字形结构，从而增强其刚性和结构强度，在“U”字形的底部也就是与弹片50接触的地方设有若干方孔601以避让弹性触臂503可能翘起的部分。

作为具体方案，为了安装压紧件60，底座20设有一个卡勾204和安装螺孔205，压紧件60的一端嵌入到卡勾204下方，其另一端设有安装通孔602，安装螺栓70穿过安装通孔602和端部通孔501然后旋入安装螺孔205从而实现对压紧件60的安装。

作为优选方案，压紧件60为了更好的配和卡勾204，压紧件60形成有一个卡槽603以配和卡勾204，作为具体方案，卡槽603由压紧件60的截面“U”形部分构成卡槽603。

具体而言，场效应管10一共有18个，分为对称的两组，一组由一个弹片50和压紧件60实现安装和压紧。作为具体方案，两个压紧件60平行设置。

为了实现控制器的功能，电路板40上还安装有柱电极80和连接器90。

其中，柱电极80包括铜柱81和绝缘体82，其中，铜柱81电性连接至电路板40，其顶部设有插孔，绝缘体82对铜柱81进行包裹。柱电极80作用在于与外部进行连线。

上壳30设有若干使柱电极80顶部露出的电极通孔302，绝缘体82会一定程度的填充电极通孔302的孔隙，从而实现防水防尘，作为进一步方案，为了保证防水防尘的效果，大功率控制器100还包括防水盖301，防水盖301可以可拆卸的安装到上壳30。防水盖301安装上壳30后，将电极通孔302上方空间覆盖，并通过其侧面设有接线缺口3011使接线从侧面引出，防止电极通过直接暴露在上方。

连接器90包括本体91和连接针92。在本体91上设有一个密封垫93，该密封垫93设有若干供连接针92通过通孔，密封垫93由具有一定弹性的树脂材料构成，所以连接针92穿过密封垫93时，会被密封垫93所隔绝，同时密封垫93由填充了上壳30形成使连接针92露出的连接通孔303，从而实现防水功能。

采用以上的方案，可以较为可靠且稳定使场效应管10贴合在底座20从而实现有效散热，这种安装结构在可靠基础上又便于实现。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大功率控制器，包括：若干场效应管，所述场效应管包括：器件本体、散热片和若干管脚；其特征在于：

所述大功率控制器还包括：底座、上壳、电路板、弹片、压紧件；

所述电路板安装至所述底座上方，所述场效应管的管脚焊接至所述电路板，所述场效应管的散热片贴合在所述底座的内侧面，所述弹片形成有若干弹性触臂，所述弹性触臂接触所述场效应管的器件本体以向其施加朝向所述底座方向的压力，所述压紧件固定至所述底座并设置在所述弹片的上方以压紧所述弹片；所述上壳安装至所述底座，所述上壳形成有容纳腔以至少容纳所述压紧件。

2.根据权利要求1所述的大功率控制器，其特征在于：

所述底座设有卡勾，所述压紧件设有与所述卡勾配合的卡槽。

3.根据权利要求2所述的大功率控制器，其特征在于：

所述大功率控制器还包括：安装螺栓；

所述底座设有能与所述安装螺栓配合的安装螺孔，所述压紧件设有供所述安装螺栓通过的安装通孔。

4.根据权利要求3所述的大功率控制器，其特征在于：

所述压紧件被构造为条状结构，其一端被所述卡勾所固定，其另一端被所述安装螺栓固定。

5.根据权利要求4所述的大功率控制器，其特征在于：

所述底座安装有两个平行设置的压紧件。

6.根据权利要求1所述的大功率控制器，其特征在于：

所述大功率控制器还包括：防水盖；所述防水盖固定安装至所述上壳以覆盖所述上壳上方的空间。

7.根据权利要求6所述的大功率控制器，其特征在于：

所述大功率控制器还包括：连接器和密封垫；所述连接器安装至所述电路板；所述上壳设有供所述连接器露出的连接通孔；所述密封垫安装至所述连接器以封堵所述连接通孔。

8.根据权利要求7所述的大功率控制器，其特征在于：

所述大功率控制器还包括：若干柱电极；所述柱电极安装至所述电路板，所述上壳设有供所述柱电极伸出所述上壳的电极通孔，所述防水盖至少覆盖所述电极通孔。

9.根据权利要求1所述的大功率控制器，其特征在于：

所述场效应管的数目为18个。

10.根据权利要求9所述的大功率控制器，其特征在于：

所述场效应管对称的分为两组。

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