CN214705910U - 一种mos管封装结构及电动车控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电动车控制器技术领域，公开了一种MOS管封装结构及电动车控制器。该MOS管封装结构包括封装体和引脚，所述引脚的一端插接在所述封装体内，所述封装体包括封装本体和散热片，所述散热片的一端伸入所述封装本体内，另一端向所述封装本体的外侧延伸且伸出所述封装本体外的长度为0‑2.5mm。本实用新型的MOS管封装结构，通过控制散热片伸出封装本体的长度，来控制封装体的长度，从而减小了MOS管封装结构的整体尺寸，有助于减小电动车控制器的体积，节约了成本，提高了电动车控制器的适用性及实用性。

Description

一种MOS管封装结构及电动车控制器

技术领域

本实用新型涉及电动车控制器技术领域，尤其涉及一种MOS管封装结构及电动车控制器。

背景技术

在电动车中，控制器为其核心控制部件，其品质性能对电动车的发展起着重要的作用。对于电动车来说，控制器的外形尺寸，尤其是控制器宽度尺寸，直接影响了整车造型设计及空间的利用，而作为控制器里最主要的功率器件MOS管的封装及安装方式，直接影响到控制器的宽度尺寸。

现有技术中，为了减少控制器宽度尺寸，有两种设计思想，一种是使用贴片封装MOS管结构，但其成本相对较高；另一种方式，使用TO-220封装插件式MOS管封装结构，将MOS管直立插在PCB板上，但此技术结构，对控制器的设计和可制造性，都提出了极大的制约。

目前，电动车控制器使用的插件MOS管，都是用标准的220封装MOS管，220封装MOS管贴合到散热器上的方式,是通过螺丝穿过MOS管散热铜片中间的孔，用螺帽压紧MOS管，此结构需要在MOS管散热铜片中间开设孔，MOS管散热铜片尺寸需要较长，所需要的安装空间大，上述的MOS管封装结构都无法满足追求轻量化，小体积，低成本的电动车控制器的需求。

因此，亟待需要一种减少MOS管封装尺寸的电动车控制器来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种MOS管封装结构，能够解决现有技术中存在的MOS管封装尺寸过大的问题。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电动车控制器，通过应用上述MOS管封装结构，能够使电动车控制器轻量化，体积小，从而节约成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种MOS管封装结构，包括封装体和引脚，所述引脚的一端插接在所述封装体内，所述封装体包括封装本体和散热片，所述散热片的一端伸入所述封装本体内，另一端向所述封装本体的外侧延伸且伸出所述封装本体外的长度为0-2.5mm。

作为上述MOS管封装结构的一种优选方案，所述封装体的横向宽度为9-11mm，所述封装体的纵向长度为9-11.5mm。

作为上述MOS管封装结构的一种优选方案，所述散热片的厚度为0.8-1.5mm。

作为上述MOS管封装结构的一种优选方案，所述封装本体的底面设有散热窗口，部分所述散热片位于所述散热窗口内，且所述散热片的底面与所述封装本体的底面平齐。

一种电动车控制器，包括散热器，其上设置有容纳空间，所述容纳空间内设置有散热接触凸台；PCB板，设置在所述容纳空间内；MOS管封装结构，设置于所述散热接触凸台上，所述引脚与所述PCB板电连接；MOS管压紧结构，与所述散热器连接，用于将所述封装体压紧在所述散热接触凸台上。

作为上述电动车控制器的一种优选方案，所述散热接触凸台包括散热凸台接触面，所述散热凸台接触面宽度为9-11.5mm。

优选地，所述散热片与所述散热接触凸台接触。

作为上述电动车控制器的一种优选方案，所述封装体和所述散热接触凸台之间设有绝缘层。

作为上述电动车控制器的一种优选方案，所述MOS管压紧结构包括弹片，所述弹片的一端与所述散热器连接，另一端抵接于所述封装体上。

作为上述电动车控制器的一种优选方案，所述压紧结构包括盖板，所述盖板罩设在所述散热器上，所述盖板的内壁凸设有凸台，所述凸台抵接于所述封装体。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的MOS管封装结构中，散热片伸出封装本体的长度为0-2.5mm，散热片上不再开设安装孔，减小了散热片的长度，从而MOS管封装结构整体尺寸变小，节约了成本，提高了MOS管封装结构在多种电动车控制器中的适用性及实用性。

本实用新型提供的电动车控制器，通过压紧结构固定MOS管封装结构，不需要螺钉固定MOS管封装结构，从而能够减小电动车控制器的体积，使电动车控制器体积轻量化，节约了成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的MOS管封装结构在一视角下的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的MOS管封装结构在另一视角下的结构示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的电动车控制器的部分结构示意图；

图4是本实用新型实施例二提供的散热器的结构示意图；

图5是本实用新型实施例二提供的弹片的结构示意图；

图6是本实用新型实施例二提供的弹片A处的局部放大的结构示意图；

图7是本实用新型实施例二提供的电动车控制器的部分装配结构示意图；

图8是本实用新型实施例二提供的电动车控制器的外观结构示意图；

图9是本实用新型实施例三提供的电动车控制器的部分结构示意图；

图10是本实用新型实施例三提供的散热器的结构示意图。

图中：

1、封装体；11、封装本体；12、散热片；

2、引脚；

3、散热器；31、散热接触凸台；311、散热凸台接触面；32、栅格结构；33、挡壁；34、支撑台；

4、绝缘层；

5、弹片；51、第一开口槽；52、第二开口槽；53、第一抵接部；54、第二抵接部；

6、电源接线端子；

7、信号连接器；

8、电机接线端子；

9、PCB板；

10、盖板；101、凸台；

11、缓冲层；

12、防护罩；

13、L型安装架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种MOS管封装结构，包括封装体1和引脚2，引脚2的一端插接在封装体1内，另一端位于封装体1外，用于电气连接；封装体1包括封装本体11和散热片12，散热片12的一端伸入封装本体11内，另一端向封装本体11的外侧延伸并外露，以将封装本体11内的热量向外散出。散热片12伸出封装本体11外的长度为0-2.5mm。由于控制了散热片12伸出封装本体11的长度，从而减小了MOS管封装结构的整体尺寸，节约了成本，提高了MOS管封装结构在多种电动车控制器中的适用性及实用性。

优选地，本实施例中散热片12伸出封装本外的长度为1mm，既控制了MOS管封装结构的长度，同时兼顾散热片12散热面积，使散热片12具有更好的散热性能。

可以理解的是，通过减小散热片12伸出封装本体11的长度，可以使封装体1的整体长度减小，其中，长度方向为散热片12伸出封装本体11的方向，即图1中Y方向。具体地，可以将封装体1的纵向长度控制在9-11.5mm，以减小封装体1的尺寸。现有技术中，因散热片12伸出封装本体11外的部分需要连接螺钉，导致散热片12伸出封装本体11外的长度一般大于5.9mm，导致封装体1的整体长度一般在15mm左右。采用本实施例的方案后，封装体1的整体长度可以减小至现有长度的70％，大大减小了封装体1长度方向的尺寸，降低了封装结构的成本，提高了封装结构的适用性。

可选地，封装体1的横向宽度可以为9-11mm，即封装体1在图1中X方向的尺寸可以为9-11mm。本实施例中，封装体1横向宽度优选为10mm，封装体1纵向长度优选为10mm，在此尺寸下的MOS管封装结构，成本低，适合安装在多种电动车控制器中。

优选地，MOS管封装结构中散热片12的厚度可以为0.8-1.5mm，即散热片12在图1中Z方向的尺寸可以为0.8-1.5mm。该厚度范围较小，且可以满足封装本体与引脚2的装配需要，有利于减小MOS管封装结构的整体尺寸，降低成本。

优选地，散热片12的厚度优选为1.3mm，进一步的控制了封装体1的厚度，保证了封装结构Z方向上的尺寸，有助于进一步减小电动车控制器的体积。

可选地，散热片12由金属材料制成，金属材料具有较好的导热性能，有助于提高散热效果。本实施例中，散热片12由铜基材制成，铜基材具有良好的导电性和高导热性，能够将热量快速传导出去，对电动车控制器进行降温。

进一步地，散热片12表面镀有防氧化镀层，防氧化镀层能够防止散热片12氧化，从而延长散热片12的使用寿命。

本实施例中，MOS管封装结构中引脚2由铜基材制成，铜基材具有的导电性和高导热性，能够将电动车控制器中的热量通过引脚2快速传导到散热片12上。

同样地，在引脚2的表面镀有防氧化镀层，防氧化镀层能够防止引脚2氧化，从而延长引脚2的使用寿命。

进一步地，在铜基材表面进行镀锌处理，在常温下的空气中，锌能够在铜的表面生成致密的氧化膜，可以阻止铜被氧化。

如图2所示，封装本体11的底面设置有散热窗口，部分散热片12位于散热窗口内，增大了散热面积，且散热片12的底面与封装本体11的底面平齐，保证散热片12能够与散热部件紧密接触。

可选地，封装本体11为壳体结构，在封装本体11内设置有容纳散热片12的容纳空间。该壳体结构的底面设置有散热窗口，与底面相邻的一侧设置有插接口，散热窗口连通插接口，插接口和散热窗口均与容纳空间连通。散热片12由插接口插入到封装本体11容纳空间内，与封装本体11紧密接触。

进一步地，散热片12位于封装本体11外的一端的尺寸大于插接口的尺寸，以形成限位端，限位端可以与封装本体11的外壁抵接，限制散热片12插入容纳空间内的深度，有利于散热片12和封装本体11定位。

在其他实施例中，散热片12与封装本体11采用注塑方式一体成型的。

实施例二

如图3所示，本实施例提供了一种电动车控制器，包括散热器3、PCB板9、MOS管压紧结构以及实施例一中的MOS管封装结构。电动车控制器包括散热器3，散热器3上设置有容纳空间，容纳空间内设置有散热接触凸台31，PCB板9设置在容纳空间内；MOS管封装结构设置于散热接触凸台31上，引脚2与PCB板9电连接，MOS管压紧结构与散热器3连接，用于将封装体1压紧在散热接触凸台31上。

本实施例中，可以采用实施例一中小尺寸的MOS管封装结构，MOS管封装结构通过MOS管压紧结构固定，不需要使用螺钉，从而减小控制器的宽度尺寸，减小了控制器的体积，节约了成本，使电动车控制器适用性更强。

优选地，如图4所示，散热器3外壁设置多个栅格结构32，增大了散热器3的散热面积，避免了电动车控制器由于温度过高性能减弱的现象。

优选地，在PCB板9上开设有引脚孔，MOS管封装结构中的引脚2折弯插接在引脚孔中，采用焊接将引脚2固定在引脚孔。

优选地，散热片12设置有散热窗口的一侧与散热接触凸台31接触，从而保证通过引脚2传导到散热片12的热量能够通过散热器3传导出去。

优选地，散热接触凸台31包括散热凸台接触面311，散热凸台接触面311宽度为9-11.5mm，有助于减小电动车控制器的宽度。

如图3所示，电动车控制器还包括电机接线端子8、电源接线端子6和信号连接器7；电源接线端子6包括两个接线柱，电机接线端子8包括三个接线柱，信号连接器7为多孔状结构，信号连接器7设置为多个。将电源管理模块集成在控制器中，可以实现电动车控制器直接对电池充放电的控制管理，降低了电控系统的成本。

如图4所示，散热凸台接触面311宽度优选为10mm，保证散热凸台接触面311的宽度与散热片12的长度相匹配，有助于进一步减小了电动车控制器的宽度。

优选地，封装体1和散热凸台接触面311之间设有绝缘层4，一方面能够起到缓冲的作用，防止封装体1与散热接触凸台31之间的作用力过大，造成封装体1损坏。另一方面，起到绝缘保护的作用，能够阻止电动车控制器内部电流与外界相通，保证使用者的安全。

优选地，所述绝缘层4的厚度为0-0.3mm，该厚度适中，不影响散热片12的散热效果。

本实施例中绝缘层4厚度优选为0.06mm，既能起到缓冲和绝缘的效果，还避免了绝缘层4过厚，造成的散热片12和散热器3之间热量交换效率降低的现象。

优选地，MOS管压紧结构包括弹片5，弹片5的一端与散热器3连接，另一端抵接于封装体1上。弹片5的弹力能够将封装体1压紧在散热接触凸台31上的同时，避免了由于挤压力过大，造成封装体1损坏。

本实施例中，MOS管封装结构设置有多个，且呈直线排列。为了简化MOS管压紧结构，如图5和图6所示，弹片5可以为长条结构，弹片5上沿长度方向间隔设置有多个第二开口槽52，相邻的第二开口槽52之间形成第二抵接部54，每个MOS管封装结构均对应有第二抵接部54，第二抵接部54将对应的MOS管封装结构压紧在散热接触凸台31上。需要说明的是，每个MOS管封装结构可以对应与两个以上的第二抵接部54配合。间隔设置的第二抵接部54，可以提高每个第二抵接部54的弹性变形范围，有利于在提高抵接效果的基础上，避免MOS管封装结构因抵接力过大而损坏。

进一步地，弹片5通过卡接方式与散热器3固定，固定结构简单，固定方便。如图6和图7所示，散热器3的截面形状呈U型，散热器3的一侧侧壁的顶部弯折并依次形成顶部翻边和竖直延伸的挡壁33，该侧侧壁朝向挡壁33的一侧设置有支撑台34，该侧侧壁、支撑台34、顶部翻边以及挡壁33围成卡接弹片5的卡接槽。弹片5与散热器3安装时，弹片5的一端搭接在支撑台34上，挡壁33的底端抵接在弹片5的中部，第二抵接部54伸出卡接槽外并与MOS管封装结构抵接。

为进一步提高弹片5和散热器3的卡接效果，弹片5还包括第一抵接部53。

第一抵接部53和第二抵接部54的延伸方向相反，第二抵接部54向下延伸，第一抵接部53向上延伸，第一抵接部53位于卡接槽内，并抵接在散热器3的挡壁33上，54以提高弹片5与散热器3的卡接效果。

为方便形成第一抵接部53，由第二开口槽52的底部向弹片5内延伸有两条间隔设置的割裂缝，向上弯曲弹片5位于两条割裂缝内的部分以形成第一抵接部53。该成型方式简单，不需要额外设置紧固件固定第一抵接部53，有利于降低成本。对应地，两条割裂缝之间形成第一开口槽51，第一开口槽51能过增大第一抵接部53的弹性变形范围，有利于提高第一抵接部53与挡壁33的抵接效果。

如图8所示，散热器3的两端安装有L型的安装架13，L型安装架13和散热器3通过螺栓进行连接，L型安装架13下端开设有安装孔，用于固定电动车控制器。

在本实施例中电源接线端子6和电机接线端子8上端分别罩设防护罩12，保护使用者的安全。

实施例三

本实施例提供了一种电动车控制器，与实施例二不同之处在于MOS管压紧结构的具体结构。

如图9所示，MOS管压紧结构包括盖板10，盖板10罩设在所述散热器3上，所述盖板10的内壁凸设有凸台101，凸台101抵接于封装体1上。此MOS管压紧结构的结构简单，安装方便。

优选地，凸台101与封装体1之间设有缓冲层11，起到缓冲的作用，避免凸台101与封装体1之间作用力过大，造成封装体1损坏。

可选地，缓冲层11的材料为硅胶，硅胶弹性好，缓冲效果最佳。

优选地，盖板10通过冲压一体成型，成本低，结构简单，安装方便。

可选地，盖板10与散热器3之间通过紧固件进行连接，在本实施例中盖板10和散热器3之间通过螺栓进行连接。

在其他实施例中，盖板10与散热器3之间进行胶粘连接。

如图10所示，散热器3为中间凹四周高的盆状结构，散热器3的中间设置有容纳空间，用于放置电动车控制器的电子元器件；散热器3的一侧侧壁的一部分向内凸起，形成散热接触凸台31，散热接触凸台31上设置有散热凸台接触面311。

在本实施例中，由于散热凸台接触面311上设置有与盖板10配合的安装柱，安装柱占用了散热凸台接触面311的部分面积，使得散热凸台接触面311上支撑MOS管封装结构的有效面积为图10中虚线到散热接触凸台31边缘之间的面积。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种MOS管封装结构，包括封装体(1)和引脚(2)，所述引脚(2)的一端插接在所述封装体(1)内，其特征在于，所述封装体(1)包括封装本体(11)和散热片(12)，所述散热片(12)的一端伸入所述封装本体(11)内，另一端向所述封装本体(11)的外侧延伸且伸出所述封装本体(11)外的长度为0-2.5mm。

2.根据权利要求1所述的MOS管封装结构，其特征在于，所述封装体(1)的横向宽度为9-11mm，所述封装体(1)的纵向长度为9-11.5mm。

3.根据权利要求1所述的MOS管封装结构，其特征在于，所述散热片(12)的厚度为0.8-1.5mm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的MOS管封装结构，其特征在于，所述封装本体(11)的底面设有散热窗口，部分所述散热片(12)位于所述散热窗口内，且所述散热片(12)的底面与所述封装本体(11)的底面平齐。

5.一种电动车控制器，其特征在于，包括：

散热器(3)，其上设置有容纳空间，所述容纳空间内设置有散热接触凸台(31)；

PCB板(9)，设置在所述容纳空间内；

如权利要求1-4中任一项所述的MOS管封装结构，设置于所述散热接触凸台(31)上，所述引脚(2)与所述PCB板(9)电连接；

MOS管压紧结构，与所述散热器(3)连接，用于将所述封装体(1)压紧在所述散热接触凸台(31)上。

6.根据权利要求5所述的电动车控制器，其特征在于，所述散热片(12)与所述散热接触凸台(31)接触。

7.根据权利要求5所述的电动车控制器，其特征在于，所述散热接触凸台(31)包括散热凸台接触面(311)，所述散热凸台接触面(311)的宽度为9-11.5mm。

8.根据权利要求5所述的电动车控制器，其特征在于，所述封装体(1)和所述散热接触凸台(31)之间设有绝缘层(4)。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的电动车控制器，其特征在于，所述MOS管压紧结构包括弹片(5)，所述弹片(5)的一端与所述散热器(3)连接，另一端抵接于所述封装体(1)上。

10.根据权利要求5-8中任一项所述的电动车控制器，其特征在于，所述MOS管压紧结构包括盖板(10)，所述盖板(10)罩设在所述散热器(3)上，所述盖板(10)的内壁凸设有凸台(101)，所述凸台(101)抵接于所述封装体(1)。

Images