CN215301299U - 一种散热器结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种散热器结构及使用该散热器结构的电子设备，该散热器结构包括两个基板，所述基板的第一侧面用于与发热体连接，两个所述基板的第二侧面相对且平行设置；至少两个内散热翅片，所述内散热翅片垂直连接于所述基板的第二侧面，且层叠地安装于所述两基板之间，每两个相邻的所述内散热翅片与所述两基板形成四面封闭两面相通的空腔结构。该散热器高度尺寸可以控制在30mm以下，两侧封闭，功率器件可以在散热器两侧的基板上安装，且可以满足功率器件双侧同时工作或仅单侧工作两种不同的工况时的散热需求；由于该散热器整体高度控制在30mm以下，该型散热器可以用于高度为2U的对扣型模块设计中。

Description

一种散热器结构及电子设备

技术领域

本实用新型涉及一种热交换设备，尤其是指一种散热器结构及电子设备。

背景技术

目前的电源模块中安装MOSFET或三极管等功率器件的散热器以“E”型、“T”型或“E”“F”复合型为主。参阅图1，其中“E”型和“E”“F”复合型散热器只能将MOSFET 或三极管等功率器件安装在基板单侧，而基板的另一侧为散热器翅片；“T”型散热器可以在基板的两侧同时安装上述功率器件，但是由于目前比较普遍的TO220或TO247封装的功率器件的安装高度(从PCB板面到功率器件的顶面的距离)为25mm左右，另外，由于通常功率器件与散热器之间所垫的陶瓷基片顶部边缘要超出器件边缘1-2mm；以及功率器件均采用单孔与散热器固定，陶瓷基片亦是单孔，螺钉锁紧是陶瓷基片有可能不完全平行于散热器底部边缘，由此导致散热器安装器件的高度方向的安全尺寸均在30mm以上；因此，这几种散热器很难适应目前UPS行业电源模块高功率密度、小尺寸的发展方向。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种高功率密度、体积小，两侧封闭且可以满足功率器件双侧同时工作或仅单侧工作两种不同的工况的散热器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种散热器结构，其特征在于：所述散热器包括：

两个基板，所述基板的第一侧面用于与发热体连接，两个所述基板的第二侧面相对且平行设置；

至少两个内散热翅片，所述内散热翅片垂直连接于所述基板的第二侧面，且层叠地安装于所述两基板之间，每两个相邻的所述内散热翅片与所述两基板形成四面封闭两面相通的空腔结构。优选的，还包括定位槽和外散热翅片，所述定位槽设置于所述空腔结构中的所述基板第二侧面上，且沿所述空腔结构两面相通的方向延伸，所述外散热翅片安装于所述定位槽上。

优选的，所述外散热翅片采用模压及导热硅胶的方式固定安装于所述定位槽上。

优选的，所述外散热翅片的外径大于所述定位槽的内径，两者之间形成过盈配合。优选的，所述内散热翅片间距为4mm～10mm。

优选的，所述内散热翅片与所述外散热翅片的间距为3mm～6mm。

优选的，所述散热器高度小于或等于30mm。一种电子设备，包括PCB板和安装于所述 PCB板上的上述散热器，及安装于所述散热器两侧基板上的发热体。

上述电子设备中，所述散热器与PCB的组装方式可以采用底部螺钉固定或焊接固定。

上述电子设备中，所述发热体为TO220或TO247封装的功率器件。

本实用新型的有益效果为：提供一种散热器结构及电子设备，可以将散热器高度控制在 30mm以下，且能实现双侧或单侧发热体同时工作或仅单侧工作不同的情况，节省了更多安装空间，该实用新型能够有效的保障2U型对扣式电源模块甚至1U刀片式电源模块的设计。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的散热器结构示意图；

图2为本实用新型散热器的立体结构示意图；

图3为本实用新型散热器的装配示意图；

图4为本实用新型散热器的正视结构示意图；

图5为本实用新型电子设备的一个立体结构示意图；

图6为本实用新型电子设备的侧视结构示意图；

图7为本实用新型电子设备的另一个立体结构示意图；

附图标识：1E型散热器；2T型散热器；3E、F复合型散热器；4散热器；41基板；411 第一侧面；412第二侧面；42固定孔；43内散热翅片；44定位槽；45外散热翅片；5发热体；6PCB板；7陶瓷基片；82U电源模块。

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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。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。

此外，上面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。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。

如图2和图3所示，本实施例提供一种散热器结构，该散热器结构包括两个基板41，该基板包括第一侧面411和第二侧面412，该基板的第一侧面411主要用于与发热体5(例如功率模块)连接并传递热量，两个基板的第二侧面412相对且平行设置，使得发热体可以分别设置在两个基板的第一侧面411或其中一个基板的第一侧面411，满足发热体需要双侧工作或仅单侧工作的需求。两个基板的第二侧面412之间的空间设有至少两个内散热翅片43，该内散热翅片43垂直连接于基板的第二表面412，层叠地安装于两基板41之间，可以根据散热需求设置内散热翅片的数量，每两个相邻的所述内散热翅片与所述两基板形成四面封闭两面相通的空腔结构。

其中，散热器的内散热翅片数量是多个，为了增强散热器的强度，预设数量的内散热翅片固定在两基板的第二侧面之间，内散热翅片43与基板41一体成型，也可以通过机械挤压、过盈配合、焊接、螺钉等连接方式与基板41固定连接。一般散热翅片的间距为4mm～10mm，例如本实施例的内散热翅片数量为七个，通过本实施例的散热器结构，可以将散热器高度控制在30mm以下，且能实现双侧或单侧发热体同时工作或仅单侧工作不同的情况，节省了更多安装空间。

在一实施例中，基板41与内散热翅片43通过模具挤压成型时，由于受挤压型材模具的加工工艺的限制，有时不能满足较小间距的内散热翅片，在本实施例中提供一种散热器还包括外散热翅片45，其中内散热翅片43以预设间隔层叠地安装于两基板41之间，可以理解的是预设间隔为加工模具需要满足的最小间距，再在内散热翅片43之间设置外散热翅片45，并在内散热翅片43之间设置定位槽44，便于外翅片组装时定位，外散热翅片45的外径大于所述定位槽44的内径，两者之间形成过盈配合。定位槽44设置于内散热翅片43与两基板 41形成的空腔结构中，并设置在基板的第二侧面412上，且沿空腔结构两面相通的方向延伸，外散热翅片45安装在定位槽上。外散热翅片45为单独挤压出模后采用模压及导热硅胶与散热器连接在一起。当受加工工艺限制时，不能满足较小间距的内散热翅片，而需要较多的散热翅片增加散热面积，且受散热器高度限制的要求时，通过增加外散热翅片和定位槽，可以增加散热翅片数量提高散热面积，提高散热需求，例如当模具加工工艺只能实现9mm以上的的内散热翅片间距，而散热翅片的数量需要至少七个才能满足散热需求，而散热器高度需要控制在30mm以下，通过增加外散热翅片采用单独挤压出模和导热硅胶的方式，可以同时满足受加工工艺限制时，既可达到散热器数量的要求又可以将散热器高度控制在30mm以下。

其中，如图4所示，形成有6个间隔设置的散热翅片，内散热翅片43为1、3、5、7层散热翅片，外散热翅片45为第2、4、6层散热翅片，散热翅片增加了散热器的散热面积，大幅度地提高其散热性能，可满足电子器件的散热需求，避免风扇的设置，可降低使用该散热器的电子设备的制造和维护成本，且使得散热器的应用范围更为广泛，可应用于诸如纺织业等粉尘较多的场所。

在一实施例中，内散热翅片与外散热翅片的间距为3mm～6mm。如图4所述，散热器可按散热需求设置散热翅片的数量，例如为将散热器整体高度控制在30mm以下，内散热翅片和外散热数量共设置为七个，内散热翅片与外散热翅片之间的间距约4.5mm。在不考虑高度的情况下，散热翅片的个数可增加或减少。

基板41的第一侧面411上设有通孔42，用于安装发热体，如本实施例中发热体为电子设备的功率器件，这样，功率器件工作时所产生的热量可有效地传递至散热器。

下面对本实用新型所公开的使用上述散热器4的电子设备进行说明，如图5所示，本实施例中提供的一种电气设备，包括发热体5、PCB板6以及上述的散热器4。

所述发热体5固定于所述散热器4的两侧基板41上，发热体5工作时所产生的热量可快速地传导至散热器4上，并经由散热器4散发出去。

所述散热器4与PCB板8以采用底部螺钉固定，需在散热器与PCB之间垫装绝缘纸，或采用焊接定位销焊接固定，散热器4与PCB板8之间可以不用垫装绝缘纸。

进一步的，本实施例中的发热体5可以为TO220或TO247封装的功率器件，可以满足两侧同时工作或单侧工作时的散热需求。

对于“T”型散热器，陶瓷基片顶部边缘要超出器件边缘1-2mm，由于功率器件均采用单孔与散热器固定，陶瓷基片亦是单孔，螺钉锁紧是陶瓷基片有可能不完全平行于散热器底部边缘，由此导致散热器安装器件的高度方向的安全尺寸均在30mm以上。而对于本使用新型提供的散热器4，如图6所示，由于散热器整体高度控制在30mm以下，发热体7与散热器4垫有陶瓷基片7，高度有效的控制在TO220或TO247封装的功率器件允许的最小的安装高度范围以内。

如图7所示，本实施例中提供的另一种电子设备，包括2U电源8以及散热器。由于上述散热器整体高度控制在30mm以下，该散热器可以用于高度为2U的对扣型模块设计中。

综上所述，本实用新型提供了一种散热器结构及电子设备，解决了在2U对扣式的高功率密度的电源模块中散热问题，满足了TO220或TO247封装的功率器件两侧同时工作或单侧工作时的散热需求，同时将整个散热器的高度有效的控制在TO220或TO247封装的功率器件允许的最小的安装高度范围以内。

以上所述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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热器结构，其特征在于：所述散热器包括：

两个基板，所述基板的第一侧面用于与发热体连接，两个所述基板的第二侧面相对且平行设置；

至少两个内散热翅片，所述内散热翅片垂直连接于所述基板的第二侧面，且层叠地安装于所述两基板之间，每两个相邻的所述内散热翅片与所述两基板形成四面封闭两面相通的空腔结构。

2.如权利要求1所述的散热器结构，其特征在于：还包括定位槽和外散热翅片，所述定位槽设置于所述空腔结构中的所述基板第二侧面上，且沿所述空腔结构两面相通的方向延伸，所述外散热翅片安装于所述定位槽上。

3.如权利要求2所述的散热器结构，其特征在于：所述外散热翅片采用模压及导热硅胶的方式固定安装于所述定位槽上。

4.如权利要求3所述的散热器结构，其特征在于：所述外散热翅片的外径大于所述定位槽的内径，两者之间形成过盈配合。

5.如权利要求1所述的散热器结构，其特征在于：所述内散热翅片间距为4mm～10mm。

6.如权利要求2所述的散热器结构，其特征在于：所述内散热翅片与所述外散热翅片的间距为3mm～6mm。

7.如权利要求1所述的散热器结构，其特征在于：所述散热器高度小于或等于30mm。

8.一种电子设备，包括PCB板和安装于所述PCB板上的散热器，及安装于所述散热器两侧基板上的发热体，其特征在于：所述散热器为权利要求1至7中任一项所述的散热器。

9.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于：所述散热器与PCB的组装方式采用螺钉固定或焊接固定。

10.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于：所述发热体为TO220或TO247封装的功率器件。

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