CN218499488U - 一种电子设备 - Google Patents

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CN218499488U CN202222249947.9U CN202222249947U CN218499488U CN 218499488 U CN218499488 U CN 218499488U CN 202222249947 U CN202222249947 U CN 202222249947U CN 218499488 U CN218499488 U CN 218499488U
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刘福兴
张少华
杨欢
张楠赓
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Abstract

本公开提供一种电子设备,包括:壳体;工作组件,安装于壳体内,工作组件包括电路板和散热器,电路板包括基板以及设置于基板上的多个工作芯片;工作组件可拆装地安装于壳体内;控制板,与电路板连接;电源,用于为电路板供电。本公开的技术方案可以提高对电路板的散热特性和供电特性。

Description

一种电子设备
技术领域
本公开涉及散热技术领域,尤其涉及一种电子设备。
背景技术
随着人工智能以及大数据技术领域的发展,对于电子设备的算力要求也越来越高。为了满足算力要求,通常会在电子设备的电路板上布置多个工作芯片并行计算。相关技术中电子设备包括多个电路板,在需要对其中一个电路板进行维护时需要同时将多个电路板全部拆下,拆装复杂,维护成本较高。此外,工作芯片在工作过程中会产生大量热量,需要设置散热器对电路板进行散热。因此,如何提高散热器对电路板的散热性能,成为了亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本公开实施例提供一种电子设备,以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题,该电子设备包括:
壳体;
安装于壳体内的工作组件,工作组件包括电路板和散热器,电路板包括基板以及设置于基板上的多个工作芯片;所述工作组件可拆装地安装于所述壳体内;
控制板,与电路板连接;
电源,电源用于为电路板供电。
在一种实施方式中,该电子设备还包括:
多个导热元件,导热元件覆盖至少两个相邻的工作芯片以及相邻的工作芯片之间的区域;
散热器包括散热主体和散热鳍片,散热主体包括相对的第一面和第二面,第一面与散热鳍片连接,第二面设置有多个凸台,其中,凸台与至少一个导热元件相接触,且凸台的延伸方向与导热元件的延伸方向相同。
在一种实施方式中,多个工作芯片呈行列分布,多个工作芯片在行方向上的平均间距大于在列方向上的平均间距,导热元件沿列方向延伸。
在一种实施方式中,多个工作芯片形成多个工作芯片列,基板上还设置有电压调节电路,至少部分电压调节电路的元器件分布在工作芯片列之间。
在一种实施方式中,多个工作芯片呈行列分布,多个工作芯片在行方向上的平均间距小于在列方向上的平均间距,导热元件沿行方向延伸。
在一种实施方式中,多个工作芯片形成多个工作芯片行,基板上还设置有电压调节电路,至少部分电压调节电路的元器件分布在工作芯片行之间。
在一种实施方式中,导热元件沿与散热方向相垂直的方向延伸设置。
在一种实施方式中,沿散热方向,至少部分相邻的工作芯片的间距逐渐增大。
在一种实施方式中,壳体围成散热风道,电路板和散热器均设置于散热风道中,散热方向为散热风道的风向。
在一种实施方式中,至少部分相邻工作芯片的间距与该相邻工作芯片至散热风道的入风口的距离正相关。
在一种实施方式中,散热器的内腔中容纳有散热介质,散热方向为散热介质的流动方向。
在一种实施方式中,各工作芯片的尺寸均相同,和/或,各工作芯片的发热面积均相同。
在一种实施方式中,串联连接的相邻的工作芯片之间设置有至少有一个金属件,相邻的工作芯片之间的导热元件覆盖金属件。
在一种实施方式中,凸台在基板上的投影对应金属件。
在一种实施方式中,导热元件在基板上的投影对应相邻工作芯片之间的金属件。
在一种实施方式中,金属件的厚度小于或者等于工作芯片的厚度,金属件的厚度方向和工作芯片的厚度方向垂直于基板。
在一种实施方式中,壳体围成散热风道,电路板和散热器均设置于散热风道中;电子设备还包括密封件,设置于散热器与电路板的靠近散热风道的入风口的端部,密封件沿与散热风道的风向相垂直的方向延伸设置。
在一种实施方式中,密封件包括:
密封件本体,抵靠于电路板和散热器靠近入风口的端部;
密封件凸部,凸出于密封件本体,且位于散热器和电路板之间的间隙处。
在一种实施方式中,密封件凸部为沿密封件本体长度方向延伸的一体件,密封件本体长度方向垂直于风向。
在一种实施方式中,密封件凸部包括沿密封件本体长度方向排布的多个子凸部,密封件本体长度方向垂直于风向。
在一种实施方式中,密封件凸部上形成有凸起件,凸起件的凸起方向与电路板垂直。
在一种实施方式中,凸起件为沿密封件凸部长度方向延伸的一体件,密封件凸部长度方向垂直于风向。
在一种实施方式中,凸起件包括沿密封件凸部长度方向排布的多个子凸起件,密封件凸部长度方向垂直于风向。
在一种实施方式中,密封件本体背离密封件凸部的表面上形成导风部。
在一种实施方式中,导风部的横截面呈三角形或者半圆形,导风部的横截面垂直于电路板。
在一种实施方式中,散热器靠近入风口的端部形成有朝向电路板凸起的密封件,密封件与电路板靠近入风口的端部相接触。
在一种实施方式中,多个工作芯片形成多个工作芯片行,工作芯片行的延伸方向与风向垂直,密封件的延伸长度大于工作芯片行的长度。
在一种实施方式中,密封件的延伸长度小于电路板在与风向相垂直的方向上的长度。
在一种实施方式中,电路板为单层电路板,电路板还包括:
至少一个桥接元件,设置于电路连接线的交叉处,其中,桥接元件包括0欧姆电阻和/或0欧姆金属贴片。
在一种实施方式中,0欧姆电阻与散热器上的凹部相对设置。
在一种实施方式中,该电子设备还包括控制板,以及基板上设置有信号传输电路,信号传输电路包括:
串联的N级工作电路,各工作电路中分别包括至少一个工作芯片,其中,N为大于1的整数,第1级工作电路连接于第一系统电压,第N级工作电路连接于第二系统电压,第二系统电压高于第一系统电压;
信号电压转换电路,信号电压转换电路的第一输入输出端连接于第N级工作电路,信号电压转换电路的第二输入输出端连接于控制板;
其中,信号电压转换电路用于将控制板发送的控制板信号进行电压转换后发送给N级工作电路;或者,信号电压转换电路用于将N级工作电路发送的工作电路信号进行电压转换后发送给控制板。
在一种实施方式中,第1级工作电路用于接收控制板信号,信号电压转换电路用于向控制板发送第N级工作电路的工作电路信号。
在一种实施方式中,信号传输电路还包括:
多个电压调节电路,至少与部分级工作电路一一对应连接,其中,各电压调节电路中分别包括至少一个电源芯片,用于为相连接的工作电路提供至少一个调节电压。
在一种实施方式中,信号电压转换电路包括第一供电端和第一接地端,分别连接于第N级工作电路的调节电压供电端和第N级工作电路的接地端。
在一种实施方式中,信号电压转化电路还包括第二供电端和第二接地端,分别用于连接控制板的供电端和控制板的接地端。
在一种实施方式中,信号电压转化电路还包括第二供电端和第二接地端,分别连接于第1级工作电路的调节电压供电端和第1级工作电路的接地端。
本公开实施例的技术方案可以提高电路板的散热性能和供电性能。
上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本公开进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本公开公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本公开范围的限制。
图1示出根据本公开实施例的电子设备的示意图;
图2、图3、图4、图5和图6分别示出根据本公开实施例的电路板的示意图;
图7、图8、图9、图10和图11分别示出根据本公开实施例的电子设备的示意图;
图12示出根据本公开实施例的电路板的示意图;
图13A、图13B、图13C和图14A、14B、14C示出根据本公开实施例的密封件的示意图。
图15、图16和图17示出根据本公开实施例的信号传输电路的电路图;
图18示出根据本公开实施例的信号电压转换电路的工作原理图;
图19、图20和图21示出根据本公开实施例的信号传输电路的电路图;
图22示出根据本公开实施例的电路板的示意图。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
本申请实施例提供一种电子设备,如图1所示,该电子设备包括壳体(图中未示出)、工作组件、控制板和电源(图中未示出)。其中,工作组件的数量为至少两个,各工作组件可拆装的安装于壳体内,控制板与电路板连接。实例性地,控制板与电路板之间信号连接,例如,通过信号线实现控制板与电路板之间的连接,该信号线可以采用软排。工作组件安装于壳体内,该工作组件包括电路板70和散热器。电路板70包括基板30以及设置于基板30上的多个工作芯片110。电源用于为电路板70供电。
散热器位于电路板的设置有工作芯片110的一侧,用于为电路板70进行散热,如散热器80。散热器也可以位于电路板的未设置有工作芯片110的一侧,如散热器89。其中,散热器80和散热器89的结构可以相同,也可以不相同。或者,在电路板70的两侧均设置工作芯片110,且电路板70的两侧均分别设置有散热器。
散热器的相对的两端设置有滑道891,在壳体上设置有相对的滑轨,散热器的滑道891与壳体上的滑轨相互配合实现工作组件的拆装。
本实施例中的散热器可以是风冷式散热器,也可以是液冷式散热器,本实施例对此不作限定。
示例性地,各工作芯片110的尺寸均相同,各工作芯片110的长度、宽度和厚度均相同。进而,各工作芯片110的发热面积均相同。
本实施例中的电路板可以为计算电路板,满足人工智能以及大数据等领域的算力要求。本实施例中的电子设备可以为计算设备,应用于人工智能以及大数据等领域的高运算量场景下。
在一种实施方式中,电子设备可以包括多个导热元件,导热元件覆盖至少两个相邻的工作芯片110以及相邻的工作芯片110之间的区域。如此设置不仅可以为工作芯片110散热,还可以为基板30散热,从而提高电路板的散热效率。
在一个示例中,如图2所示,一个导热元件501覆盖若干个工作芯片110A、110B和110C,以及工作芯片110A、110B和110C之间的区域。需要说明的是,本实施例并不对导热元件501的数量、尺寸、覆盖工作芯片110的个数作限定,可根据实际需要进行多样配置。
在一种实施方式中,多个工作芯片110呈行列分布,相邻工作芯片110的间距可以不同,即工作芯片110的分布所呈的稀疏状态可以不同。导热元件适于沿间距较小的分布方向延伸。
在一个示例中,如图3所示,多个工作芯片110呈行列分布,多个工作芯片110在行方向X上的平均间距大于在列方向Y上的平均间距,导热元件502沿列方向Y延伸。由此,可以减小导热元件的面积,进而节省形成导热元件的材料。
在另一个示例中,如图4所示,多个工作芯片110在行方向X上的平均间距小于在列方向Y上的平均间距,导热元件503沿行方向X延伸。由此,可以减小导热元件的面积,进而节省形成导热元件的材料。
需要说明的是,本实施例并不对导热元件502和503的数量、尺寸、覆盖工作芯片110的个数作限定,可根据实际需要进行多样配置。
示例性地,本实施例中,导热元件的材料可以为硅脂或硅胶或硅胶条,即导热元件可以为硅脂层或硅胶层,涂覆或贴附于多个工作芯片110的表面以及多个工作芯片110之间的区域。
在一种实施方式中,多个工作芯片呈行列分布,沿散热器的散热方向,至少部分相邻工作芯片的间距逐渐增大,导热元件沿与散热方向相垂直的方向延伸设置。
在一个示例中,如图5所示,散热方向与行方向X平行,沿散热方向,相邻工作芯片110的间距逐渐增大,导热元件504沿列方向Y延伸。
在另一个示例中,如图6所示,散热方向与列方向Y平行,沿散热方向,相邻工作芯片110的间距逐渐增大,导热元件505沿行方向X延伸。
由此,可以减小导热元件的面积,进而节省形成导热元件的材料。
需要说明的是,本实施例中,“逐渐增大”应当理解为间距的变化趋势,即相邻工作芯片的间距并非逐一增加,允许若干个相邻工作芯片的间距沿散热方向减小,只要总体上相邻工作芯片的间距沿散热方向为增大趋势即可。例如:为了避让或设置其他元器件的需要,若干个相邻工作芯片的间距可以沿散热方向减小。
示例性地,散热器可以是风冷式散热器,例如壳体用于围成散热风道,电路板和散热器均设置于散热风道中,其中的散热方向为散热风道的风向。例如:散热风道具有入风口,相邻工作芯片的间距与相邻工作芯片至入风口的距离正相关,从而沿散热方向,相邻工作芯片110的间距逐渐增大。
示例性地,散热器也可以是液冷式散热器,散热器的内腔中容纳有散热介质,其中的散热方向为散热介质的流动方向。从而沿散热方向,相邻工作芯片110的间距逐渐增大。
由于沿散热方向,散热通道的散热效率逐渐降低,因此,沿散热方向,相邻工作芯片110的间距逐渐增大,可以对电路板均匀散热。其中,当散热器是风冷式散热器时,散热通道为散热风道;当散热器是液冷式散热器时,散热通道为散热器所形成的用于容纳各工作芯片的容纳空间。
在一种实施方式中,散热器包括散热主体81和散热鳍片82,散热主体81包括相对的第一面和第二面,其中,第一面与散热鳍片82连接,第二面设置有凸台。凸台与至少一个导热元件相接触,且凸台的延伸方向与导热元件的延伸方向相同。
在一个示例中,如图7所示,导热元件501覆盖若干个工作芯片110A、110B和110C,以及工作芯片110A、110B和110C之间的区域,凸台801的延伸方向与导热元件501的延伸方向相同。
在另一个示例中,如图8所示,多个工作芯片110在行方向X上的平均间距大于在列方向Y上的平均间距,导热元件502和凸台802均沿列方向Y延伸。
在又一个示例中,如图9所示,多个工作芯片110在行方向X上的平均间距小于在列方向Y上的平均间距,导热元件503和凸台803均沿行方向X延伸。
在再一个示例中,如图10所示,散热方向与行方向X平行,沿散热方向,相邻工作芯片110的间距逐渐增大,导热元件504和凸台804均沿列方向Y延伸。
在下一个示例中,如图11所示,散热方向与列方向Y平行,沿散热方向,相邻工作芯片110的间距逐渐增大,导热元件505和凸台805沿行方向X延伸。
当凸台与某个导热元件相接触时,可以通过该导热元件对该导热元件所覆盖的工作芯片110或金属件(下文将详细描述)进行散热,从而提高电路板的散热特性。而凸台的延伸方向与导热元件的延伸方向相同,可以最大化地与导热元件相接触,进而提高对电路板的散热效率。
需要说明的是,本实施例并不对凸台的数量和尺寸作限定,可根据实际需要进行多样配置。
在一个示例中,多个工作芯片110呈行列分布,从而形成多个工作芯片列,导热元件可以覆盖一列工作芯片。基板30上还设置有电压调节电路(如辅助电源电路,下文将详细描述),至少部分的电压调节电路的元器件(如辅助电源芯片)分布在工作芯片列之间。也就是说,辅助电源芯片可以分布在工作芯片的行间距上。进一步地,多个凸台与多个工作芯片列对应设置,从而使相邻凸台之间所形成的凹槽与电压调节电路的元器件相对应。由于凹槽所形成的容纳空间可以容纳一定高度的元器件,从而在辅助电源电路的元器件选型时,降低了对元器件大小的限制。
在另一个示例中,多个工作芯片110呈行列分布,从而形成多个工作芯片行,导热元件可以覆盖一行工作芯片。基板30上还设置有电压调节电路如辅助电源电路,下文将详细描述),至少部分的电压调节电路的元器件(如辅助电源芯片)分布在工作芯片行之间。也就是说,辅助电源芯片可以分布在工作芯片的列间距上。进一步地,多个凸台与多个工作芯片行对应设置,从而使相邻凸台之间所形成的凹槽与电压调节电路的元器件相对应。由于凹槽所形成的容纳空间可以容纳一定高度的元器件,从而在辅助电源电路的元器件选型时,降低了对元器件大小的限制。在一种实施方式中,串联连接的相邻工作芯片之间设置有至少一个金属件,相邻的工作芯片之间的导热元件覆盖该相邻的工作芯片之间的金属件。其中,金属件可以为铜片或铝片,焊接在基板30上,用于对所连接的相邻两个工作芯片进行散热,并降低所连接的相邻两个工作芯片之间的压降。由此,提升了工作芯片的工作稳定性和可靠性。
串联连接指的是,相邻芯片所需核心电压的供电采用串联的方式供电。例如,在电源与地之间串联连接多个芯片,实现对多个芯片的核心电压的供电。
在一种实施方式中,导热元件在基板30上的投影对应相邻工作芯片之间的金属件。进一步地,凸台在基板30上的投影对应金属件。
在一个示例中,如图7所示,导热元件501所覆盖的相邻工作芯片110A和110B之间以及110B和110C之间均设置有金属件61,导热元件501的延伸方向与两个金属件61所呈现的延伸方向相同,从而导热元件501在基板30上的投影可以覆盖两个金属件61,凸台801在基板30上的投影对应两个金属件61,从而有利于对各金属件61进行散热。
在另一个示例中,如图8所示,各相邻工作芯片110之间均设置有金属件62,导热元件502的延伸方向和各金属件62所呈现的延伸方向均为列方向Y,从而导热元件502在基板30上的投影可以覆盖各金属件62,凸台802在基板30上的投影可以覆盖各金属件62,从而有利于对各金属件62进行散热。
在再一个示例中,如图10所示,散热方向与行方向X平行,沿行方向X,相邻工作芯片110的间距逐渐增大,导热元件504和各金属件64均沿列方向Y延伸,从而导热元件504在基板30上的投影可以覆盖各金属件64,凸台804在基板30上的投影可以覆盖各金属件64,从而有利于对各金属件64进行散热。
示例性地,金属件的厚度小于或者等于工作芯片的厚度。其中,金属件的厚度方向和工作芯片的厚度方向为垂直于基板的方向。
本实施例的技术方案中,通过凸台、工作芯片、金属件之间的相互配合,减小或消除了凸台与电路板的基板之间的空隙,从而使得垂直于凸台的延伸方向的风无法进入散热器与电路板之间,可以有效避免长期吹风导致的散热器与电路板之间的积灰,进而有效解决了积灰对散热性能的影响。
在一种实施方式中,如图12所示,各导热元件506与各工作芯片110一一对应设置,从而为每个工作芯片110散热。其中,导热元件506可以覆盖相对应的工作芯片110的部分表面或全部表面。
示例性地,导热元件的材料可以为硅脂或硅胶,即导热元件可以为硅脂层或硅胶层,涂覆或贴附于工作芯片110的表面。
在一种实施方式中,如图1所示,散热器具体为风冷散热器,散热器可以是散热器80和/或散热器89。壳体围成散热风道,电路板70和散热器均设置于散热风道中;电子设备还包括密封件90。密封件90设置于散热器与电路板的靠近散热风道的入风口的端部,密封件90沿与散热风道的风向相垂直的方向延伸设置。
示例性地,密封件90粘贴在散热器与电路板的靠近散热风道的入风口的端部。
示例性地,密封件90设置于散热器80与电路板70之间,且靠近散热风道的入风口设置,密封件90沿与散热方向相垂直的方向S2延伸。其中,S1表示散热风道的方向,即散热方向,S2表示与散热方向相垂直的方向。也就是说,密封件90设置在电路板70的具有工作芯片110的一侧与散热器80之间。
需要说明的是,散热器80的结构细节和电路板70上的工作芯片110的布局仅为了解释本实施例中的密封件90的结构,本实施例对此不作限定。
通过设置密封件,可以提升散热器与电路板70在入风口处的密封性,避免潮气从散热器80与电路板70之间的间隙处进入,以保护靠近入风口处的工作芯片,同时可以避免漏风,保证通过散热器80和/或散热器89的风量,以提高对电路板70的散热性能。
在一种实施方式中,多个工作芯片110呈行列分布,从而形成多个工作芯片行,工作芯片行的延伸方向(行方向)与风向垂直,即工作芯片行的延伸方向为S2。
进一步地,密封件90的延伸长度大于工作芯片行的长度,即在S2方向上,密封件90的长度大于工作芯片行的长度。密封件90的延伸长度小于电路板70在与风向相垂直的方向上的长度,即在S2方向上,密封件90的长度小于电路板70的长度。
基于此,密封件既可以避免潮气影响工作芯片,又可以避让电路板两端的其它结构件。
在一个示例中,如图13A、图13B、图13C和图14A、14B、14C所示,密封件90包括密封件本体91和密封件凸部92。密封件本体91抵靠于电路板70和散热器80靠近入风口的端部;密封件凸部92沿背离入风口的方向凸出于密封件本体91,且位于散热器80和电路板70之间的间隙处。其中,密封件本体91的厚度取值范围为0.8-1.2mm,示例性地,密封件本体91的厚度取值范围可以是1mm;密封件本体91的高度取值范围为7-9mm,示例性地,密封件本体91的高度可以是8mm。密封件91的高度方向垂直于风向,密封件91的厚度方向平行于风向。密封件凸部92的厚度取值范围为0.5-1.5mm,示例性地,密封件凸部92的厚度可以为1mm。密封件凸部92的宽度取值范围为2.5-3.5mm,示例性地,密封件凸部92的宽度可以为3mm。密封件凸部92的厚度方向垂直于风向,密封件凸部92的宽度方向平行于风向。
示例性地,密封件凸部92为沿密封件本体91长度方向延伸的一体件,或者密封件凸部92包括沿密封件本体91长度方向排布的多个子凸部922,密封件本体91的长度方向垂直于风向。
示例性地,子凸部922的数量为两个,分布在密封件本体91的两端。或者子凸部922的数量为3个,其中两个分布在密封件本体91的两端,另一个分布在密封件本体91的中部。
在一种实施方式中,如图13A、图13B、图13C和图14A、14B、14C所示,密封件凸部92上形成有凸起件921,凸起件921的凸起方向与电路板70垂直。凸起件921可以是两个,分别朝向散热器80和电路板70凸起。基于此,不用额外的安装固定结构,将密封件凸部92伸入间隙内塞紧,就可实现整个密封件90的安装固定。其中,凸起件921的凸起高度取值范围为0.2-0.3mm,示例性地,凸起件921的凸起高度可以为0.25mm。
示例性地,凸起件921为沿密封件凸部92长度方向延伸的一体件,或者凸起件921包括沿密封件凸部92长度方向排布的多个子凸起件9211,密封件凸部92的长度方向垂直于风向。示例性地,子凸起件9211可以为长条形或者半球形等,本申请对此不作限定。
示例性地,密封件凸部92的厚度小于散热器80和电路板70之间的间隙高度;密封件凸部92的厚度与凸起件921的高度(或者子凸起件9211的高度)之和大于散热器80和电路板70之间的间隙高度;密封件凸部92和凸起件921被压缩之后的最小厚度小于散热器80和电路板70之间的间隙高度,例如,凸起件921的最小压缩高度与密封件凸部92的厚度之和小于散热器80和电路板70之间的间隙高度。此处密封件凸部92的厚度方向与风向垂直,凸起件921高度方向与风向垂直。
在一种实施方式中,密封件本体91背离密封件凸部92的表面上形成导风部93,导风部93的横截面呈凸起状,凸起状的凸起方向与密封件凸部92的凸起方向相反。例如:导风部93的横截面为三角形或半圆形。其中,横截面垂直于电路板。导风部93的表面分别朝向散热器80和散热器89倾斜,从而将入风口处的风导向散热器80和散热器89,进而增加进入散热器中的风量,提高散热性能。
在一种实施方式中,在电路板70的未设置工作芯片的一侧设置有散热器89,密封件本体91与散热器80靠近入风口的端部相接触,且与散热器89靠近入风口的端部相接触。
示例性,密封件可以为弹性件,如橡胶件,从而便于密封件的安装。
在另一个示例中,散热器80靠近入风口的端部形成有朝向电路板70凸起的密封件,该密封件与电路板70靠近入风口的端部相接触。也就是说,密封件可以与散热器80一体成型。
在一种实施方式中,基板30上设置有信号传输电路,电路板为单层电路板,该电路板还包括至少一个桥接元件,设置于电路连接线的交叉处,其中,桥接元件包括0欧姆电阻和/或0欧姆金属贴片,从而便于信号传输电路在基板30上的布线。在散热器与电路板装配的情况下,电路板上的0欧姆电阻与散热器上的凹部相对设置。由于0欧姆电阻成本较低,因此在装配空间允许的情况下,可以设置0欧姆电阻,从而降低成本。示例性地,凹部可以为散热器相邻凸台之间的凹槽。
在一种实施方式中,基板30上设置有信号传输电路,本实施例的电子设备还可以包括控制板300。
如图15所示,该信号传输电路包括N级工作电路100和信号电压转换电路200。为了便于说明,如图15所示,N级工作电路100分别编号为A1、A2、A3……AN-1、AN。其中,N为大于1的整数。
其中,各级工作电路中包含工作芯片,工作芯片可以是各种计算芯片或控制芯片等,以实现相应的计算功能或控制功能等核心功能。同一级工作电路100中的工作芯片可以是一个,也可以是多个。示例性地,同一级工作电路100中的多个工作芯片可以并联连接。
进一步地,各级工作电路100中的工作芯片的数量可以相等,也可以不相等,可根据实际需求配置,本实施例不作限定。
示例性地,当前级工作电路中的各工作芯片,根据当前级工作电路的输入信号进行计算,并根据计算结果生成当前级工作电路的输出信号。其中,当前级工作电路的输入信号来自于前一级工作电路的输出信号,当前级工作电路的输出信号输出至下一级工作电路。
进一步地,N级工作电路100串联于第一系统电压410与第二系统电压420之间,第二系统电压420高于第一系统电压410,第一系统电压410和第二系统电压420之间的压差为串联的N级工作电路100提供了串联电压,从而为每级工作电路100的核心功能提供核心工作电压。如图15所示,第1级工作电路A1连接于第一系统电压410,第N级工作电路AN连接于第二系统电压420。
示例性地,第一系统电压410可以是系统接地电压,第二系统电压420可以是系统电源电压。例如:当N级工作电路100应用于电子设备中时,第一系统电压410由电子设备的接地端提供,第二系统电压420由电子设备连接电源而提供。
需要说明的是,N级工作电路100的信号传输方向,本实施例并不作限定,例如:可以从A1到AN的方向传输,也可以从AN向A1的方向传输。
控制板300分别连接于第1级工作电路A1和信号电压转换电路。具体地,信号电压转换电路200的第一输入输出(I/O)端IO1连接于第N级工作电路AN,信号电压转换电路的第二输入输出端IO2用于连接控制板300。
在第一种实施方式中,如图16所示,信号电压转换电路200用于将N级工作电路100发送的工作电路信号进行电压转换后发送给控制板300。
具体地,控制板300将自身的控制板信号发送给N级工作电路100;N级工作电路根据控制板信号工作,并根据最终的工作结果生成工作电路信号,进而向信号电压转换电路200发送该工作电路信号;信号电压转换电路200对工作电路信号进行电压转换后发送给控制板300。
其中,工作电路信号可以是计算结果等数据信号,控制板信号可以是数据源等数据信号。例如,N级工作电路对控制板信号中的数据源进行计算或运算,得到计算结果。
示例性地,在如图16所示的实施方式中,第1级工作电路A1用于接收控制板300的控制板信号,信号电压转换电路200用于向控制板300发送第N级工作电路AN的工作电路信号。也就是说,N级工作电路100的信号传输方向为:从A1到AN的方向传输。
在第二种实施方式中,如图17所示,信号电压转换电路200用于将控制板300发送的控制板信号进行电压转换后发送给N级工作电路100。
具体地,控制板300将自身的控制板信号发送给信号电压转换电路200;信号电压转换电路200对该控制板信号进行电压转换后发送给N级工作电路100;N级工作电路根据电压转换后的控制板信号进行工作,以及根据最终的工作结果(如计算结果)生成工作电路信号,并向控制板300发送该工作电路信号。
示例性地,在如图17所示的实施方式中,控制板300向信号电压转换电路200发送控制板信号,信号电压转换电路200用于向第N级工作电路AN发送电压转换后的控制板信号,第1级工作电路A1用于向控制板300发送工作电路信号。也就是说,N级工作电路100的信号传输方向为:从AN到A1的方向传输。
本实施例中,信号电压转换电路200可以在N级工作电路100与控制板300之间,实现控制板信号和工作电路信号并行传输,从而提供工作效率。
需要说明的是,信号电压转换电路200传输的信号可以是一个,也可以是多个。也就是说,信号电压转换电路200可以实现多路不同波形的控制板信号和工作电路信号的并行传输,相应地,第一输入输出端IO1和第二输入输出端IO2可以是一组,也可以是多组。
在图18所示的一个示例中,信号电压转换电路200可以实现两路信号传输,相应地,第一输入输出端IO1和第二输入输出端IO2为2组,即IO11、IO21以及IO12、IO22。为了便于说明,该示例中,N级工作电路100的信号传输方向为从第一系统电压410到第二系统电压420的方向传输,即信号电压转换电路200中,第一输入输出端IO11、IO12用于将第N级工作电路中的工作电路信号,进行电压转换后,从第二输入输出端IO21、IO22输出电压转换后的工作电路信号,并发送给控制板300。
在图18所示的示例中,L11表示输入至第一输入输出端IO11的工作电路信号的波形,L21表示从第二输入输出端IO21输出的电压转换后的工作电路信号的波形。示例性地,信号电压转换电路200的电压转换作用为实现压差为V0的压降。进而,在L11中,低电平为V1,高电平为V2;在L21中,低电平为V1-V0,高电平为V2-V0。
进一步地,L12表示输入至第一输入输出端IO12的控制板信号的波形,L22表示从第二输入输出端IO22输出的电压转换后的控制板信号的波形。在L11中,低电平为V1,高电平为V2;在L21中,低电平为V1-V0,高电平为V2-V0。
示例性地,V0可以为14V,V1、V2与工作电路信号的传输需求有关,例如可以是1.2V、1.8V、2.5V等,本实施例不作限定。另外,图18中的波形仅作为示例,而并非局限于此。
进一步地,本实施例的信号传输电路还可以包括多个电压调节电路430。多个电压调节电路430至少与部分级工作电路100一一对应连接,即电压调节电路430的数量小于等于N。电压调节电路430用于为相连接的工作电路200提供至少一个调节电压。
示例性地,调节电压可以为工作电路200的核心功能以外的特殊功能提供辅助功能电压,例如作为工作电路200的输入/输出电压或时钟信号电压等。
示例性地,如图19所示,电压调节电路430的数量等于N。为了便于说明,N个电压调节电路430分别为B1、B2、B3……BN-1、BN。其中,B1与A1连接,以为A1提供至少一个调节电压;B2与A2连接,以为A2提供至少一个调节电压……BN与AN连接,以为AN提供至少一个调节电压。
基于以上说明可知,对于每级工作电路100来说,其供电端可以包括串联电路供电端P1,也可以包括调节电压供电端P2,且调节电压供电端P2的数量可以是多个;其接地端即为其靠近第一系统电压410连接端的串联端口P3。
进一步地,电压调节电路430中包括至少一个电源芯片。需要说明的是,图19是以2个电源芯片以及2个调节电压供电端P2为示例,但不限于此。
当电压调节电路430包含一个电源芯片时,可以为相连接的工作电路200提供一个调节电压,即相连接的工作电路200的调节电压供电端P2的数量为1。当电压调节电路430包含M个电源芯片时,可以为相连接的工作电路200提供等于或多于M数量的调节电压,即相连接的工作电路200的调节电压供电端P2的数量大于等于M。例如,可以通过多个电源芯片之间的串并联关系,组合输出大于M个的调节电压。也就是说,调节电压的数量与电源芯片的数量正相关。并且,M个调节电压可以相等,也可以不相等,本实施例不作限定。
在一种实施方式中,信号电压转换电路200包括第一供电端P4和第一接地端P5。其中,第一供电端P4连接于第N级工作电路AN的任意一个调节电压供电端P2,第一接地端P5连接于第N级工作电路AN的接地端P3,如图20和图21所示。
进一步地,信号电压转化电路200还包括第二供电端P6和第二接地端P7。在一个示例中,如图20所示,第二供电端P6和第二接地端P7分别用于连接第1级工作电路A1的任意一个调节电压供电端P2和第1级工作电路A1的接地端P3。在另一个示例中,如图21所示,第二供电端P6和第二接地端P7分别用于连接控制板300的供电端VCC和接地端GND。
也就是说,信号电压转化电路200的电源提供可以根据实际需求进行配置,从而适配不同线路布局的电路。
根据本实施例的技术方案可以实现工作电路与控制板之间的双向并行信号传输,提高信号传输效率。
进一步地,基板70上设置有第一系统电压接口10和第二系统电压接口20。其中,第一系统电压接口10和第二系统电压接口20分别用于与电源和系统接地端连接,以分别提供第一系统电压410和第二系统电压420。
示例性地,如图22所示,沿电路板的长度方向X布置了N级工作电路100。在一个示例中,每级工作电路100包括3个并联的工作芯片110。也就是说,沿X正方向,第1级工作电路至第N/2级工作电路依次串联,沿X负方向,第N/2+1级工作电路至第N级工作电路依次串联,且第N/2级工作电路与第N/2+1级工作电路串联,从而使得第1级工作电路至第N级工作电路在第一系统电压接口10和第二系统电压接口20之间依次串联。
上述实施例的电路板或电子设备的其他构成可以采用于本领域普通技术人员现在和未来知悉的各种技术方案,这里不再详细描述。
在本说明书的描述中,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公开和简化描述,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公开的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,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多个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本公开中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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,还可以是通信;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,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
在本公开中,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上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开的公开,上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本公开。此外,本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到其各种变化或替换,这些都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (36)

1.一种电子设备,其特征在于,包括:
壳体;
工作组件,安装于所述壳体内,所述工作组件包括电路板和散热器,所述电路板包括基板以及设置于所述基板上的多个工作芯片;所述工作组件可拆装地安装于所述壳体内;
控制板,与所述电路板连接;
电源,用于为所述电路板供电。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,还包括:
多个导热元件,所述导热元件覆盖至少两个相邻的工作芯片以及所述相邻的工作芯片之间的区域;
所述散热器包括散热主体和散热鳍片,所述散热主体包括相对的第一面和第二面,所述第一面与所述散热鳍片连接,所述第二面设置有多个凸台,所述凸台与至少一个所述导热元件相接触,且所述凸台的延伸方向与所述导热元件的延伸方向相同。
3.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,多个所述工作芯片呈行列分布,所述多个工作芯片在行方向上的平均间距大于在列方向上的平均间距,所述导热元件沿所述列方向延伸。
4.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,多个所述工作芯片形成多个工作芯片列,所述基板上还设置有电压调节电路,至少部分所述电压调节电路的元器件分布在工作芯片列之间。
5.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,多个所述工作芯片呈行列分布,所述多个工作芯片在行方向上的平均间距小于在列方向上的平均间距,所述导热元件沿所述行方向延伸。
6.根据权利要求5所述的电子设备,其特征在于,多个所述工作芯片形成多个工作芯片行,所述基板上还设置有电压调节电路,至少部分所述电压调节电路的元器件分布在工作芯片行之间。
7.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述导热元件沿与散热方向相垂直的方向延伸设置。
8.根据权利要求7所述的电子设备,其特征在于,沿所述散热方向,至少部分相邻的工作芯片的间距逐渐增大。
9.根据权利要求8所述的电子设备,其特征在于,所述壳体围成散热风道,所述电路板和所述散热器均设置于所述散热风道中,所述散热方向为所述散热风道的风向。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其特征在于,至少部分相邻工作芯片的间距与所述至少部分相邻工作芯片至所述散热风道的入风口的距离正相关。
11.根据权利要求8所述的电子设备,其特征在于,所述散热器的内腔中容纳有散热介质,所述散热方向为所述散热介质的流动方向。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的电子设备,其特征在于,各所述工作芯片的尺寸均相同,和/或,各所述工作芯片的发热面积均相同。
13.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于,串联连接的所述相邻的工作芯片之间设置有至少有一个金属件,所述相邻的工作芯片之间的导热元件覆盖所述金属件。
14.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述凸台在所述基板上的投影对应所述金属件。
15.根据权利要求14所述的电子设备,其特征在于,所述导热元件在所述基板上的投影对应所述相邻工作芯片之间的金属件。
16.根据权利要求15所述的电子设备,其特征在于,所述金属件的厚度小于或者等于所述工作芯片的厚度,所述金属件的厚度方向和所述工作芯片的厚度方向垂直于所述基板。
17.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述壳体围成散热风道,所述电路板和所述散热器均设置于所述散热风道中;
所述电子设备还包括密封件,设置于所述散热器与所述电路板的靠近所述散热风道的入风口的端部,所述密封件沿与所述散热风道的风向相垂直的方向延伸设置。
18.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,所述密封件包括:
密封件本体,抵靠于所述电路板和所述散热器靠近所述入风口的端部;
密封件凸部,凸出于所述密封件本体,且位于所述散热器和所述电路板之间的间隙处。
19.根据权利要求18所述的电子设备,其特征在于,所述密封件凸部为沿所述密封件本体长度方向延伸的一体件,所述密封件本体长度方向垂直于风向。
20.根据权利要求18所述的电子设备,其特征在于,所述密封件凸部包括沿密封件本体长度方向排布的多个子凸部,所述密封件本体长度方向垂直于风向。
21.根据权利要求18所述的电子设备,其特征在于,所述密封件凸部上形成有凸起件,所述凸起件的凸起方向与所述电路板垂直。
22.根据权利要求21所述的电子设备,其特征在于,所述凸起件为沿密封件凸部长度方向延伸的一体件,所述密封件凸部长度方向垂直于风向。
23.根据权利要求21所述的电子设备,其特征在于,所述凸起件包括沿密封件凸部长度方向排布的多个子凸起件,所述密封件凸部长度方向垂直于风向。
24.根据权利要求18所述的电子设备,其特征在于,所述密封件本体背离所述密封件凸部的表面上形成导风部。
25.根据权利要求24所述的电子设备,其特征在于,所述导风部的横截面呈三角形或者半圆形,所述导风部的横截面垂直于所述电路板。
26.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,所述散热器靠近所述入风口的端部形成有朝向所述电路板凸起的密封件,所述密封件与所述电路板靠近所述入风口的端部相接触。
27.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,多个所述工作芯片形成多个工作芯片行,所述工作芯片行的延伸方向与所述风向垂直,所述密封件的延伸长度大于所述工作芯片行的长度。
28.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,所述密封件的延伸长度小于所述电路板在与所述风向相垂直的方向上的长度。
29.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述电路板为单层电路板,所述电路板还包括:
至少一个桥接元件,设置于电路连接线的交叉处,其中,所述桥接元件包括0欧姆电阻和/或0欧姆金属贴片。
30.根据权利要求29所述的电子设备,其特征在于,所述0欧姆电阻与所述散热器上的凹部相对设置。
31.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,还包括控制板,以及所述基板上设置有信号传输电路,所述信号传输电路包括:
串联的N级工作电路,各所述工作电路中分别包括至少一个工作芯片,其中,N为大于1的整数,第1级工作电路连接于第一系统电压,第N级工作电路连接于第二系统电压,所述第二系统电压高于所述第一系统电压;
信号电压转换电路,所述信号电压转换电路的第一输入输出端连接于第N级工作电路,所述信号电压转换电路的第二输入输出端连接于所述控制板;
其中,所述信号电压转换电路用于将所述控制板发送的控制板信号进行电压转换后发送给所述N级工作电路;或者,所述信号电压转换电路用于将所述N级工作电路发送的工作电路信号进行电压转换后发送给所述控制板。
32.根据权利要求31所述的电子设备,其特征在于,第1级工作电路用于接收所述控制板信号,所述信号电压转换电路用于向所述控制板发送第N级工作电路的工作电路信号。
33.根据权利要求31所述的电子设备,其特征在于,所述信号传输电路还包括:
多个电压调节电路,至少与部分级工作电路一一对应连接,其中,各所述电压调节电路中分别包括至少一个电源芯片,用于为相连接的工作电路提供至少一个调节电压。
34.根据权利要求33所述的电子设备,其特征在于,所述信号电压转换电路包括第一供电端和第一接地端,分别连接于第N级工作电路的调节电压供电端和第N级工作电路的接地端。
35.根据权利要求33所述的电子设备,其特征在于,所述信号电压转化电路还包括第二供电端和第二接地端,分别用于连接所述控制板的供电端和所述控制板的接地端。
36.根据权利要求33所述的电子设备,其特征在于,所述信号电压转化电路还包括第二供电端和第二接地端,分别连接于第1级工作电路的调节电压供电端和第1级工作电路的接地端。
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