CN213517846U - 一种高速相机多主板散热连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速相机多主板散热连接结构，包括第一预处理板、第二预处理板、主座、后处理板、CMOS板、前面板、侧板、上盖、后面板；所述主座两侧分别安装有所述侧板；所述主座前端安装有所述前面板，后端安装有所述后面板，上方安装有所述上盖；所述主座、前面板、上盖、后面板和两个所述侧板共同构成方型壳体结构；内部设置有所述第一预处理板、第二预处理板、CMOS板、后处理板；本实用新型优点在于，提出了一种结构简单的散热结构，实现分开散热，避免了全部通过主座散热不足的缺点。

Description

一种高速相机多主板散热连接结构

技术领域

本实用新型涉及高速相机技术领域，尤其涉及一种高速相机多主板散热连接结构。

背景技术

高速相机由于其高帧率、高分辨率的特点，已经成为科学研究领域的重要工具；伴随着超大数据量的采集和处理，高速相机处理芯片多，流程复杂，信号先要进行预处理，再进行后处理，最后通过接口输出，导致高速相机整机主板多，安装和连接复杂，主板处理芯片功耗大，都有散热的需要；各种工业电子产品都朝着小型化和制造及安装简便化的方向发展，要求总体尺寸小，安装方便，散热良好。

专利CN210780994U公开了一种应用于高速相机的双层壳体，所述双层壳体具有容纳高速相机的第一壳体、以及发散第一壳体热量的第二壳体，所述第一壳体包括：顶盖、底盖、第一内层板、以及第二内层板，顶盖、底盖、第一内层板、以及第二内层板相互接触以围成第一壳体；所述第二壳体包括：第一外层板、第二外层板、以及散热风扇；所述散热风扇设置在第二外层板、第二内层板之间的间隙内，通过散热风扇形成空气对流，从而将第二内层板的热量导出第一壳体。以上技术方案提供了高速相机散热结构，可以有效解决部分内部芯片发热问题，但是内部通入空气进行冷却需要做好防尘、防水设计，无形之中增加了设计成本。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种高速相机多主板散热连接结构，可以改善现有高速相机，特别是多主板情况下的散热问题，具体如下技术方案实施。

一种高速相机多主板散热连接结构，主要包括：第一预处理板、第二预处理板、主座、后处理板、CMOS板、前面板、侧板、上盖、后面板；所述主座为平板状结构，两侧分别安装有所述侧板；所述主座前端安装有所述前面板，后端安装有所述后面板；所述主座上方安装有所述上盖；所述主座、前面板、上盖、后面板和两个所述侧板共同构成方型壳体结构；

所述主座一侧设置有一个立式的隔板；所述第一预处理板、第二预处理板分别垂直安装于所述主座的两侧，位于所述方型壳体结构内部；其中，所述第一预处理板的芯片面向所述方型壳体结构的内部，并与所述隔板接触，所述第二预处理板的芯片面向所述方型壳体结构的外部，并与相邻的所述侧板接触；

所述CMOS板安装于所述前面板的内侧面；所述后处理板安装于所述上盖的下表面；所述后处理板的芯片朝上，并与所述上盖接触。

进一步，所述第一预处理板、第二预处理板分别通过高速信号连接器与所述后处理板连接；所述第一预处理板、第二预处理板、后处理板分别通过高速信号连接器与所述CMOS板连接；所述后面板上安装有输入输出接口。

进一步，所述第一预处理板、第二预处理板、后处理板、CMOS板上均设有导向销，对应的安装位设置有销孔。

进一步，所述主座上表面还设有散热凸台，所述CMOS板的芯片朝向所述方型壳体结构的外部，背面与所述散热凸台接触。

进一步，所述上盖的顶部安装有散热风扇。

进一步，所述侧板的外表面设置有密排的散热棱。

更进一步，各芯片均采用接触式散热，接触区域贴附有碳纤维导热垫片。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型针对高速相机系统结构复杂、安装不便、散热困难的现况，提出了一种结构简单的散热结构，两个预处理板平行安装，且分开散热，避免了全部通过主座散热不足的缺点。进一步，CMOS板从背面散热，通过主座上设计散热凸台，将热量传导至温度相对较低的主座，解决了CMOS散热问题。后处理板单独贴上盖散热，结合上盖安装静音超薄风扇，迅速带走热量，降低了其对整机内部温度的影响。

更进一步，所有板上自带有易插拔高速信号接口，结合自带导向销，且具有一定尺寸调节功能，可消除因制造和安装产生的误差，实物尺寸或组装的PCB板位置即时达到最大公差，也能轻松安装插入，不影响信号正常传输和组装；需要安装的插拔接口数量按组装顺序依次增加，组装和拆卸方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例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是本实用新型的一个或几个实施例，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为本实用新型散热结构爆炸视图；

图2为本实用新型预处理板与主座连接主视图；

图3为本实用新型主视图半剖视图(不含散热凸台)；

图4为本实用新型主视图(不含前面板)；

图5为本实用新型CMOS板与前面板连接俯视图；

图6为本实用新型局部俯视图(不含上盖)；

图7为本实用新型预处理板、后处理板、CMOS板连接结构下视图；

图8为本实用新型预处理板、后处理板、CMOS板连接结构主视图；

图9为本实用新型左视图局部半剖视图；

图10为本实用新型后视图半剖视图。

图中：

1-第一预处理板；2-第二预处理板；3-主座；4-后处理板；5-高速信号连接器；6-CMOS板；7-前面板；8-侧板；9-上盖；10-碳纤维导热垫片；11-后面板；12-散热风扇；13-把手。

具体实施方式

下面将结合附图1-10，对本实用新型做进一步说明。

一种高速相机多主板散热连接结构，如图1所示，包括：第一预处理板1、第二预处理板2、主座3、后处理板4、CMOS板6、前面板7、侧板8、上盖9、后面板11；主座3为平板状结构，两侧分别安装有侧板8；主座3前端安装有前面板7，后端安装有后面板11；主座3上方安装有上盖9；主座3、前面板7、上盖9、后面板11和两个侧板8共同构成方型壳体结构；

结合图2-4所示，主座3一侧设置有一个立式的隔板；第一预处理板1、第二预处理板2分别垂直安装于主座3的两侧，位于方型壳体结构内部；其中，第一预处理板1的芯片面向方型壳体结构的内部，并与隔板接触，第二预处理板2的芯片面向方型壳体结构的外部，并与相邻的侧板8接触。上述设计原因在于，本系统中包含两个预处理板，考虑到降本设计及安装简便化，两个预处理板公用，平行垂直安装；预处理板单个FPGA芯片功耗10W，2个预处理板功耗20W，如果都靠主座3的表面散热，热分析表明芯片温度将超最高结温，无法满足散热要求；如增加主座表面积，增加散热齿片，外形尺寸将会增加，因此，设计第一预处理板1需要散热的FPGA芯片贴主座3的隔板散热，热量传导至主座3，主座3热量通过安装面、侧板8、前后面板发生热交换散热；第二预处理板2需要散热的FPGA芯片贴另一侧板，侧板表面积大，直接和环境空气热交换散热。

结合图5、7、8所示，CMOS板6安装于前面板7的内侧面；优选地，主座3上表面还设有散热凸台，CMOS板6的芯片朝向方型壳体结构的外部，背面与散热凸台接触，具体图图9所示。上述设计原因在于，CMOS芯片位于CMOS板6的中间位置，需要高速采集图像，本身热功耗很小，但是由于长期工作，热量累积，导致CMOS芯片温度升高，超过最大允许工作温度；传统的方法是将热量传递至CMOS板6，再由板传导至结构件散热，经过层层传导，散热效率低下，影响其正常工作，故本实施例中采用了从背面散热的方案，在主座3上设计散热凸台，凸台上贴一定厚度的软碳纤维导热垫片10，CMOS芯片的背面紧贴软碳纤维导热垫片10，热量传导至温度相对较低的主座3，解决了CMOS芯片散热的问题。

结合图3、4、6所示，后处理板4安装于上盖9的下表面；后处理板4的芯片朝上，并与上盖9接触。优选地，上盖9的顶部安装有散热风扇12。上述设计原因在于，后处理板4的芯片功耗最高，发热量最大，超过15W，因此需要单独贴上盖9散热，上盖9安装散热风扇12，具体可选为市售的静音超薄风扇，使其迅速带走热量，降低后处理板芯片对整机内部温度的影响。进一步，将把手13安装于上盖9的上表面，可以采取跨接散热风扇12的设计，具体参阅图1所示，这样减少了占用面积，有利于缩小整机尺寸。

优选地，结合图3、5、7所示，第一预处理板1、第二预处理板2分别通过高速信号连接器5与后处理板4连接；第一预处理板1、第二预处理板2、后处理板4分别通过高速信号连接器5与CMOS板6连接，并在后面板11上安装有输入输出接口。第一预处理板1、第二预处理板2、后处理板4、CMOS板6上均设有导向销，对应的安装位设置有销孔，配合安装，不仅安装快速，且可消除因制造和安装产生的误差，相应的也可选用自带导向销的高速信号连接器5，简化加工步骤。

优选地，为了增加侧板8的散热能力，如图1所示，可以在侧板8的外表面设置有密排的散热棱。

优选地，如图10所示，各芯片均采用接触式散热，接触区域贴附有碳纤维导热垫片10。

各主板的连接方法：

步骤一：预处理板1和2安装于主座3两侧：见图2。

步骤二：后处理板4安装于主座3上端，通过左右两个高速信号连接器5与两个预处理板连接：见图3、4。

步骤三：CMOS板6安装于前面板7上，见图5；

步骤四：前面板7安装于主座3上，同时CMOS板6通过三个高速信号连接器5与预处理板1、2及后处理板4连接：见图6；

其中，各主板的相对位置见图7、8。

步骤五：后面板11上有输入输出接口，安装于主座3上。

以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种高速相机多主板散热连接结构，包括：第一预处理板(1)、第二预处理板(2)、主座(3)、后处理板(4)、CMOS板(6)、前面板(7)、侧板(8)、上盖(9)、后面板(11)；所述主座(3)为平板状结构，两侧分别安装有所述侧板(8)；所述主座(3)前端安装有所述前面板(7)，后端安装有所述后面板(11)；所述主座(3)上方安装有所述上盖(9)；所述主座(3)、前面板(7)、上盖(9)、后面板(11)和两个所述侧板(8)共同构成方型壳体结构；

其特征在于，所述主座(3)一侧设置有一个立式的隔板；所述第一预处理板(1)、第二预处理板(2)分别垂直安装于所述主座(3)的两侧，位于所述方型壳体结构内部；其中，所述第一预处理板(1)的芯片面向所述方型壳体结构的内部，并与所述隔板接触，所述第二预处理板(2)的芯片面向所述方型壳体结构的外部，并与相邻的所述侧板(8)接触；

所述CMOS板(6)安装于所述前面板(7)的内侧面；所述后处理板(4)安装于所述上盖(9)的下表面；所述后处理板(4)的芯片朝上，并与所述上盖(9)接触。

2.根据权利要求1所述的散热连接结构，其特征在于，所述第一预处理板(1)、第二预处理板(2)分别通过高速信号连接器(5)与所述后处理板(4)连接；所述第一预处理板(1)、第二预处理板(2)、后处理板(4)分别通过高速信号连接器(5)与所述CMOS板(6)连接；所述后面板(11)上安装有输入输出接口。

3.根据权利要求1所述的散热连接结构，其特征在于，所述第一预处理板(1)、第二预处理板(2)、后处理板(4)、CMOS板(6)上均设有导向销，对应的安装位设置有销孔。

4.根据权利要求1所述的散热连接结构，其特征在于，所述主座(3)上表面还设有散热凸台，所述CMOS板(6)的芯片朝向所述方型壳体结构的外部，背面与所述散热凸台接触。

5.根据权利要求1所述的散热连接结构，其特征在于，所述上盖(9)的顶部安装有散热风扇(12)。

6.根据权利要求1所述的散热连接结构，其特征在于，所述侧板(8)的外表面设置有密排的散热棱。

7.根据权利要求1或4所述的散热连接结构，其特征在于，各芯片均采用接触式散热，接触区域贴附有碳纤维导热垫片(10)。

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