CN214507460U - 一种散热结构及电机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用电气装置散热技术领域，提供了一种散热结构及电机控制器，散热结构包括：电路板，电路板设有第一铜箔、以及与第一铜箔相对间隔的第二铜箔；设于第一铜箔的导热基板；设于第二铜箔的发热功率器件，电路板对应发热功率器件的位置设有连接第一铜箔和第二铜箔的过孔；以及贴设于导热基板的散热器。本实用新型提供的散热结构通过将发热功率器件工作时产生的热量从第二铜箔利用过孔传导至第一铜箔，并经第一铜箔传热至导热基板，导热基板再导热到散热器，利用散热器进行散热，大大提升发热功率器件的散热效果，确保电气装置的工作可靠性和延长了电气装置的使用寿命。

Description

一种散热结构及电机控制器

技术领域

本实用新型涉及电气装置散热技术领域，具体涉及一种散热结构及电机控制器。

背景技术

随着电机控制器、整流电源、逆变电源等电气装置的广泛使用，电机控制器、整流电源以及逆变电源等电气装置的重要性日益增大。而电机控制器、整流电源、逆变电源等电气装置的内部通常含有大量的发热功率器件，发热功率器件在工作时会产生大量的热量。例如，电机控制器的大电流MOS管在工作过程中会释放大量的热量，而MOS管温度快速升高会发生过热保护而影响电机控制器的正常工作，因此对电气装置的内部发热功率器件进行散热至关重要。

现有技术中，电机控制器、整流电源及逆变电源等电气装置的发热功率器件通常利用自然散热方式进行散热，发热功率器件散热效果差，电气装置容易因散热不及时影响正常工作甚至损坏。

实用新型内容

本实用新型提供一种散热结构，旨在解决现有技术中的电气装置存在发热功率器件散热效果差的问题。

本实用新型是这样实现的，提供一种散热结构，包括：

电路板，所述电路板设有第一铜箔、以及与所述第一铜箔相对间隔设置的第二铜箔；

设于所述第一铜箔的导热基板；

设于所述第二铜箔的发热功率器件，所述电路板对应所述发热功率器件的位置设有连接所述第一铜箔和所述第二铜箔的过孔；以及

贴设于所述导热基板的散热器。

优选的，所述发热功率器件包括MOS管。

优选的，所述散热器与所述导热基板之间设有导热硅脂。

优选的，所述散热器包括：

底板，所述底板贴设于所述导热基板；以及

与所述底板一体成型的多个散热片，多个所述散热片彼此间隔设置。

优选的，所述底板的边缘相对所述导热基板凸出，且所述底板的边缘与所述电路板间隔设置。

优选的，所述MOS管的数量为多个，所述MOS管呈至少两列排布在所述电路板的下表面，且每列所述MOS管分别对应一个所述导热基板，相邻两个所述导热基板间隔形成一散热通道。

优选的，所述电路板对应所述发热功率器件的位置设有阵列分布的多个所述过孔。

优选的，所述散热结构还包括：

设置于所述电路板的电容，所述散热器设有容置所述电容的容置槽，所述电容容置于所述容置槽并与所述电路板连接。

优选的，所述导热基板为铝基板或铜基板。

本实用新型还提供一种电机控制器，包括上述的散热结构。

本实用新型提供的散热结构通过在电路板的第一铜箔设置导热基板，在导热基板贴设散热器，将发热功率器件设于电路板的第二铜箔，并在电路板对应发热功率器件的位置设置连接第一铜箔和第二铜箔的过孔；发热功率器件工作产生的热量从第二铜箔利用过孔传导至第一铜箔，并经第一铜箔传热至导热基板，导热基板再导热到散热器，利用散热器进行散热，可以有效提高发热功率器件的散热速度，从而大大提升发热功率器件的散热效果，避免损坏电气装置因散热不及时影响正常工作甚至损坏，确保电气装置的工作可靠性和延长了电气装置的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的散热结构一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的散热结构另一视角的结构示意图；

图3为沿图2中A-A方向的剖面结构示意图；

图4为沿图3中局部B的放大图；

图5为本实用新型实施例提供的散热结构立体结构分解图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供的散热结构通过在电路板的第一铜箔设置导热基板，在导热基板贴设散热器，将发热功率器件设于电路板的第二铜箔，并在电路板对应发热功率器件的位置设置连接第一铜箔和第二铜箔的过孔；发热功率器件工作产生的热量从第二铜箔利用过孔传导至第一铜箔，并经第一铜箔传热至导热基板，导热基板再导热到散热器，利用散热器进行散热，可以有效提升发热功率器件的散热效果。

请参照图1-图4，本实用新型实施例提供一种散热结构，用于电气装置，包括：

电路板1，电路板1设有第一铜箔11、以及与所述第一铜箔11相对间隔设置的第二铜箔12；

设于第一铜箔11的导热基板2；

设于第二铜箔12的发热功率器件，电路板1对应发热功率器件的位置设有连接所述第一铜箔11和所述第二铜箔12的过孔10，过孔10用于将发热功率器件产生的热量传导至导热基板2；以及

贴设于导热基板2的散热器4。

本实用新型实施例中，电气装置可以是电机控制器、整流电源或逆变电源。为便于说明，图1-图4示出的散热结构用于电机控制器，该电路板1除安装有发热功率器件之外，还安装有电机控制器的控制芯片以及其它电子器件，以实现电机的工作控制。

本实用新型实施例中，导热基板2固定在电路板1上的方式不限，可以通过胶粘、焊接或螺钉固定。优选的，导热基板2焊接在第一铜箔11以固定于电路板1，使导热基板2固定稳固，且使电路板1与导热基板2传热效果更好。

作为本实用新型的一个实施例，所述导热基板2为铝基板或铜基板。优选的，所述导热基板2为铝基板，利用铝材质和铜材质具有传热效果好的特点，可以使导热基板2更快地将第一铜箔11上的热量传导至散热器4。除本实施例外，所述导热基板2还可以采用其它金属材质制成，比如可以采用铁制成。

其中，过孔10的内壁镀有金属，既可实现第一铜箔11和第二铜箔12的电连接，也可实现第一铜箔11和第二铜箔12传热。

本实用新型实施例中，发热功率器件焊接并紧密贴设于第二铜箔12上，发热功率器件工作产生的热量从第二铜箔12利用过孔传导至第一铜箔11，并经第一铜箔11传热至导热基板2，导热基板2再导热到散热器4，发热功率器件产生的热量可以快速传导至散热器4，并利用散热器4进行散热，可以有效提高发热功率器件的散热速度，从而大大提升发热功率器件的散热效果，实现散热器4的冷却降温，避免损坏电气装置因散热不及时影响正常工作甚至损坏，确保电气装置的工作可靠性和延长了电气装置的使用寿命。

作为本实用新型的一个实施例，发热功率器件包括MOS管3。由于电气装置的MOS管3在工作过程中会释放大量的热量，而MOS管3温度快速升高会发生过热保护而影响电气装置的正常工作，因而将MOS管3工作产生的热量从第二铜箔12利用过孔10传导至第一铜箔11，并经第一铜箔11传热至导热基板2，导热基板2再导热到散热器4，可以有效提高MOS管3的散热速度，从而大大提升MOS管3的散热效果，避免损坏电气装置因MOS管3散热不及时而无法正常工作甚至损坏，确保电气装置的工作可靠性和延长了电气装置的使用寿命。

另外的，发热功率器件还可以包括IGBT模块，并在电路板1的对应IGBT模块位置开设过孔10，从而IGBT模块可以通过导热基板2以及散热器4进行散热，以进一步提升电气装置散热效果，进一步确保电气装置的工作可靠性和延长了电气装置的使用寿命。

作为本实用新型的一个实施例，发热功率器件还可以包括设置于电路板1并位于导热基板2一侧的采样电阻32，采样电阻32与所述导热基板2之间填充有导热硅脂，从而采样电阻32产生的热量也可以通过散热器4进行散热。

作为本实用新型的一个实施例，电路板1对应发热功率器件的位置开设有阵列分布的多个过孔10。每个发热功率器件利用多个过孔10将热量传导至电路板另一表面的导热基板2，使发热功率器件与导热基板2传热效果好。其中，每个发热功率器件对应的多个过孔10阵列方式不限。优选的，每个发热功率器件对应的多个过孔10呈网状阵列分布。

作为本实用新型的一个实施例，散热器4与导热基板2之间设有导热硅脂。散热器4与导热基板2通过导热硅脂导热，使导热基板2与散热器4更加紧密接触，导热基板2可以很好地将热量传导至散热器4，从而可以进一步提升发热功率器件的散热效果。

请参照图5，作为本实用新型的一个实施例，MOS管3的数量为多个，MOS管3呈至少两列排布在电路板1的下表面，且每列MOS管3分别对应一个导热基板2，两个导热基板2间隔形成一散热通道20。

其中，MOS管3的具体不限。图2中示出的MOS管3的数量为12个，MOS管3呈两列排布在电路板1的下表面，每列MOS管3的数量为6个。

本实施例中，每列MOS管3可以分别利用一个导热基板2进行传热至散热器4，导热基板2再将热量传导至散热器4，且相邻两个导热基板2间隔形成一散热通道20，利用散热通道20可以加快导热基板2的散热，避免导热基板2密封，以进一步提升了散热效果。除本实施例外，每列MOS管3也可以同时利用一个导热基板2进行传热至散热器4。

作为本实用新型的一个实施例，散热器4包括：

底板41，底板41贴设于导热基板2；

与底板41一体成型的多个散热片42，多个散热片42彼此间隔设置。

本实施例中，散热器4为铝材散热器，使其散热效果好。散热器4的底板41通过螺钉固定于导热基板2或电路板1。优选的，散热器4的底板41通过螺钉固定于电路板1并与导热基板2贴合，便于散热器4的拆卸。其中，相邻两个散热片42之间通过间隔槽43依次间隔设置，这样可以扩大散热片42的散热面积，从而可以进一步提升散热器4的散热效果。

本实施例中，电机控制器在工作时，MOS管3工作产生的热量从第二铜箔12利用过孔10传导至第一铜箔11，并经第一铜箔11传热至导热基板2，导热基板2再导热到散热器4的底板41，底板41再将热量传导至散热器4的多个散热片42，利用多个散热片42进行散热。

作为本实用新型的一个实施例，底板41的边缘分别相对导热基板2凸出，且底板41的边缘与电路板1间隔设置。通过将底板41的边缘相对导热基板2凸出，并使底板41的边缘与电路板1间隔设置，使底板41的四周边缘与电路板1保持间隔，这样可以增加底板41和导热基板2的散热面积，从而可以进一步提升散热效果。而且，散热器4的底板41边缘通过螺钉与电路板1固定连接，便于散热器4的固定安装。

作为本实用新型的一个实施例，散热结构还包括：

设置于电路板1的电容5，散热器4设有容置电容的容置槽40，电容5容置于容置槽40并与电路板1连接。

本实施例中，通过将电容5容置于散热器4的容置槽40内，可以充分利用散热器4的空间，减小了电容5的占用空间，利于整个电机控制器的小型化。

作为本实用新型的一个实施例，散热结构还包括封装所述电路板1的绝缘外壳(未图示)，绝缘外壳与电路板1之间采用胶水密封。利用绝缘外壳密封MOS管3以及其它电子器件的焊点位置，以起到安全保护作用，且可以起到防水防尘作用。

本实用新型实施例还提供一种电机控制器，包括上述实施例的散热结构。电机控制器在工作时，电机控制器的发热功率器件工作产生的热量从第二铜箔12利用过孔10传导至第一铜箔11，并经第一铜箔11传热至导热基板2，导热基板2再导热到散热器4，发热功率器件产生的热量可以快速传导至散热器4，并利用散热器4进行散热，可以有效提高发热功率器件的散热速度，从而大大提升发热功率器件的散热效果，避免损坏电机控制器因散热不及时而损坏，确保电机控制器的工作可靠性和延长了电机控制器的使用寿命。

本实用新型实施例提供的散热结构通过在电路板的第一铜箔设置导热基板，在导热基板贴设散热器，将发热功率器件设于电路板的第二铜箔，并在电路板对应发热功率器件的位置设置连接第一铜箔和第二铜箔的过孔，发热功率器件工作产生的热量从第二铜箔利用过孔传导至第一铜箔，并经第一铜箔传热至导热基板，导热基板再导热到散热器，利用散热器进行散热，可以有效提高发热功率器件的散热速度，从而大大提升发热功率器件的散热效果，避免损坏电气装置因散热不及时影响正常工作甚至损坏，确保电气装置的工作可靠性和延长了电气装置的使用寿命。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热结构，用于电气装置，其特征在于，包括：

电路板，所述电路板设有第一铜箔、以及与所述第一铜箔相对间隔设置的第二铜箔；

设于所述第一铜箔的导热基板；

设于所述第二铜箔的发热功率器件，所述电路板对应所述发热功率器件的位置设有连接所述第一铜箔和所述第二铜箔的过孔；以及

贴设于所述导热基板的散热器。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述发热功率器件包括MOS管。

3.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热器与所述导热基板之间设有导热硅脂。

4.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热器包括：

底板，所述底板贴设于所述导热基板；以及

与所述底板一体成型的多个散热片，多个所述散热片彼此间隔设置。

5.根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述底板的边缘相对所述导热基板凸出，且所述底板的边缘与所述电路板间隔设置。

6.根据权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述MOS管的数量为多个，所述MOS管呈至少两列排布在所述电路板的下表面，且每列所述MOS管分别对应一个所述导热基板，相邻两个所述导热基板间隔形成一散热通道。

7.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述电路板对应所述发热功率器件的位置设有阵列分布的多个所述过孔。

8.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热结构还包括：

设置于所述电路板的电容，所述散热器设有容置所述电容的容置槽，所述电容容置于所述容置槽并与所述电路板连接。

9.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述导热基板为铝基板或铜基板。

10.一种电机控制器，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的散热结构。

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