CN213662058U - 一种无刷开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无刷开关，该无刷开关包括线路板和FET元件，线路板包括基板、绝缘层和电路层，基板为金属板，绝缘层位于基板和电路层之间，以使基板与电路层绝缘，FET元件具有绝缘外壳和连接端子，绝缘外壳连接在基板上，连接端子与电路层导通。本实用新型实施例的无刷开关，由于线路板的基板为金属板，使得基板的导热及散热的效果较好，提升了FET元件的散热效率。由于连接端子与电路层连接，电路层与基板绝缘，确保了无刷开关的工作可靠性，降低可无刷开关的故障率。

Description

一种无刷开关

技术领域

本实用新型涉及电动工具以及周边技术领域，尤其涉及一种无刷开关。

背景技术

目前，无刷开关上面的FET(Field Effect Transistor)元件的散热方式基本上有以下两种；

第一种是将散热片直接或间接(通过导热胶片)贴在FET元件的背面，通过FET元件背面的金属或者非金属面来导热。这种散热方式，系统热阻大，传热效果很差，FET热量散发困难，开关腔体温度偏高，FET性能降低，开关的额定带负载有限。

第二种是将导热片贴在FET元件的金属贴片脚上，或导热片贴在FET器件的PCB板反面，通过PCB过孔FET把热传导到导热片，这样FET元件的热量可以通过导热片传递到散热片上，系统热阻大，传热效果很差，FET热量散发困难，开关腔体温度偏高，FET性能降低，开关的额定带负载有限。还存在短路的风险。

上述两种方案的工艺相对复杂，生产困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种无刷开关，该无刷开关系统的热阻小，散热效果较好，系统一致性好，可靠性较高。

为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型公开了一种无刷开关，包括：线路板，所述线路板包括基板、绝缘层和电路层，所述基板为金属板，所述绝缘层位于所述基板和所述电路层之间，以使所述基板与所述电路层绝缘；FET元件，所述FET元件具有绝缘外壳和连接端子，所述连接端子与所述电路层导通。

在一些实施例中，所述基板为铝板。

在一些实施例中，所述绝缘外壳粘接在所述基板上。

在一些可选的实施例中，所述绝缘外壳与所述基板之间设有导热胶层。

在一些实施例中，所述连接端子与所述电路层焊接相连。

在一些实施例中，所述无刷开关还包括散热片，所述散热片贴合在所述线路板的背离所述FET元件的一侧。

在一些可选的实施例中，所述散热片背离所述线路板的一侧上设有散热凹槽，所述散热凹槽呈多行多列排布。

在一些具体的实施例中，所述无刷开关还包括壳体，所述壳体限定出容纳腔，所述线路板和所述FET元件设在所述容纳腔内，所述散热片扣合在所述容纳腔的敞开端以封闭所述容纳腔。

在一些更具体的实施例中，所述壳体上设有第一安装孔，所述散热片上设有第二安装孔，所述第二安装孔与所述第一安装孔对应设置，所述壳体和所述散热片通过穿设在所述第一安装孔和所述第二安装孔内的连接件相连。

在一些更具体的实施例中，所述壳体上设有插接部，所述插接部具有插接孔，所述散热片上设有与所述插接孔配合的插接凸舌。

本实用新型实施例的无刷开关，由于线路板的基板为金属板，使得基板的导热和散热的效果较好，提升了FET元件的散热效率。由于连接端子与电路层连接，电路层与基板绝缘，确保了无刷开关的工作可靠性，降低可无刷开关的故障率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例的无刷开关的局部结构示意图。

图2是本实用新型实施例的无刷开关的局部结构剖视图。

附图标记：

1、线路板；2、FET元件；3、散热片；31、散热凹槽；32、第二安装孔；33、插接凸舌；4、壳体；41、容纳腔；42、第一安装孔；43、插接部；431、插接孔。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图2描述本实用新型实施例的无刷开关的具体结构。

如图1-图2所示，本实用新型实施例的无刷开关包括线路板1和FET元件2，线路板1包括基板、绝缘层和电路层，基板为金属板，绝缘层位于基板和电路层之间，以使基板与电路层绝缘，FET元件2具有绝缘外壳和连接端子，连接端子与电路层导通。

可以理解的是，在无刷开关工作过程中，FET元件产生的热量可以通过连接端子传递到电路层，然后通过绝缘层到基板上，由于绝缘层较薄，热阻小，整体工艺稳定，基板为金属板，使得FET元件2到基板的系统热阻小，所以导热和散热的效果较好，这样就能够提升FET元件的有效工作范围及带负载能力。由于连接端子与电路层连接，电路层与基板绝缘，整体工艺一致稳定，确保了无刷开关的工作可靠性，降低可无刷开关的故障率。

在一些实施例中，基板为铝板。可以理解的是，基板采用金属铝制造，一方面提升了基板的散热能力，另一方面降低了基板的重量以及基板的制造成本。当然，在本实用新型的其他实施例中，基板也可以由铜等其他金属制成，并不限于本实施例铝板。

在一些实施例中，绝缘外壳粘接在基板上。由此，保证了FET元件2的稳定性，确保了无刷开关的工作可靠性。

在一些可选的实施例中，绝缘外壳与基板之间设有导热胶层。由此，FET元件2产生的一部分热量通过导热胶较为快速地传递至基板上，并且根据前文所述，FET元件2通过连接端子能够朝向基板传递热量，这样FET元件2在工作过程中产生的热量可以迅速的传递到基板上，从而提升了FET元件2的散热效率。

在一些实施例中，连接端子与电路层焊接相连。由此，既能够保证连接端子与电路层的连接稳定性，又能使得FET元件2的热量较为快速地通过连接端子传递到由金属制成的基板上，从而提升了FET元件2的散热效率。

在一些实施例中，无刷开关还包括散热片3，散热片3贴合在线路板1的背离FET元件2的一侧。可以理解的是，根据前文所述，FET元件2产生的热量可以通过FET的连接端子传递到由金属制造的基板上，在基板的背面增加一个散热片3能够使得基板更为快速的将热量散发出去，从而提升整个无刷开关的散热效果。

有利地，散热片3为铝或者铜片。当然，在本实用新型的其他实施例中，散热片3的具体材质可以根据实际需要选择，并不限于本实施例的金属铝或者铜。

在一些可选的实施例中，散热片3背离线路板1的一侧上设有散热凹槽31，散热凹槽31呈多行多列排布。可以理解的是，散热片3上设有散热凹槽31，散热凹槽31能够增大散热片3的散热面积，从而提升散热片3的散热效率。

有利地，散热凹槽31的横截面的面积在其深度方向上逐渐减小。由此，进一步增加了散热片3的散热面积，从而进一步提升散热片3的散热效率。这里需要补充说明的是，在本实用新型的实施例中，散热凹槽31的横截面可以为圆形、四边形，三角形或其它增大散热面积的方式等形状，具体可以根据实际需要选择，在此不对散热凹槽31的具体形状和尺寸做出限定。

在一些具体的实施例中，无刷开关还包括壳体4，壳体4限定出容纳腔41，线路板1和FET元件2设在容纳腔41内，散热片3扣合在容纳腔41的敞开端以封闭容纳腔41。可以理解的是，一方面散热片3能够起到提升线路板1散热效率的作用，另一方面散热片3能够作为线路板1的限位保护结构将线路板1限制在容纳腔41内，既能保证线路板1与壳体4的连接稳定性，又能避免外部异物进入容纳腔41损坏线路板1。

在一些更具体的实施例中，壳体4上设有第一安装孔42，散热片3上设有第二安装孔32，第二安装孔32与第一安装孔42对应设置，壳体4和散热片3通过穿设在第一安装孔42和第二安装孔32内的连接件相连。可以理解是，采用连接件完成壳体4与散热片3的连接能够提升壳体4与散热片3的连接稳定性，从而确保线路板1的稳定性。需要额外说明的是，本实施例中的连接件可以根据实际需要选择销钉或者螺钉。

在一些更具体的实施例中，壳体4上设有插接部43，插接部43具有插接孔431，散热片3上设有与插接孔431配合的插接凸舌33。由此，当插接凸舌33插接在插接孔431内后，散热片3就不能相对与壳体4晃动，从而保证了散热片3与容纳腔41的密封性。需要额外说明的是，在本实施例中，插接凸舌33和插接孔431的形状可以根据实际选择，在此不对插接凸舌33和插接孔431的形状做出具体限定。

当然，这里需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，壳体4和散热片3还可以通过卡扣结构等其他连接结构相连，并不限于上述连接件相连或者插接凸舌33与插接孔431配合的技术方案。

实施例：

如图1-图2所示，本实施例的无刷开关包括线路板1、FET元件2、壳体4和散热片3，壳体4限定出容纳腔41，散热片3扣合在容纳腔41的敞开端以封闭容纳腔41。壳体4的一端设有第一安装孔42，另一端设有插接部43，插接部43上设有长条形的插接孔431，散热片3的一端设有第二安装孔32，另一端设有插接凸舌33，第二安装孔32与第一安装孔42对应设置，壳体4和散热片3通过穿设在第一安装孔42和第二安装孔32内的连接件相连。插接凸舌33能够插接在插接孔431内。散热片3背离容纳腔41的侧壁上设有呈多行多列排布的散热凹槽31，散热凹槽31的横截面为正方形，且散热凹槽31的横截面的面积在其深度方向上逐渐减小。

线路板1包括基板、绝缘层和电路层，基板为铝板，绝缘层位于基板和电路层之间，以使基板与电路层绝缘，FET元件2具有绝缘外壳和连接端子，连接端子与电路层焊接相连以实现导通。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种无刷开关，其特征在于，包括：

线路板(1)，所述线路板(1)包括基板、绝缘层和电路层，所述基板为金属板，所述绝缘层位于所述基板和所述电路层之间，以使所述基板与所述电路层绝缘；

FET元件(2)，所述FET元件(2)具有绝缘外壳和连接端子，所述连接端子与所述电路层导通。

2.根据权利要求1所述的无刷开关，其特征在于，所述基板为铝板。

3.根据权利要求1所述的无刷开关，其特征在于，所述绝缘外壳粘接在所述基板上。

4.根据权利要求3所述的无刷开关，其特征在于，所述绝缘外壳与所述基板之间设有导热胶层。

5.根据权利要求1所述的无刷开关，其特征在于，所述连接端子与所述电路层焊接相连。

6.根据权利要求1所述的无刷开关，其特征在于，所述无刷开关还包括散热片(3)，所述散热片(3)贴合在所述线路板(1)的背离所述FET元件(2)的一侧。

7.根据权利要求6所述的无刷开关，其特征在于，所述散热片(3)背离所述线路板(1)的一侧上设有散热凹槽(31)，所述散热凹槽(31)呈多行多列排布。

8.根据权利要求6所述的无刷开关，其特征在于，所述无刷开关还包括壳体(4)，所述壳体(4)限定出容纳腔(41)，所述线路板(1)和所述FET元件(2)设在所述容纳腔(41)内，所述散热片(3)扣合在所述容纳腔(41)的敞开端以封闭所述容纳腔(41)。

9.根据权利要求8所述的无刷开关，其特征在于，所述壳体(4)上设有第一安装孔(42)，所述散热片(3)上设有第二安装孔(32)，所述第二安装孔(32)与所述第一安装孔(42)对应设置，所述壳体(4)和所述散热片(3)通过穿设在所述第一安装孔(42)和所述第二安装孔(32)内的连接件相连。

10.根据权利要求8所述的无刷开关，其特征在于，所述壳体(4)上设有插接部(43)，所述插接部(43)具有插接孔(431)，所述散热片(3)上设有与所述插接孔(431)配合的插接凸舌(33)。

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