CN219322844U - 控制箱及用电器 - Google Patents

Abstract

本申请属于散热电路板技术领域，涉及一种控制箱及用电器。本申请的第一传热件包含沿电路板到焊盘的方向依次设置的第一段、第二段和第三段。第一段直接接触连接于散热模块的散热基板，第三段接触连接于元器件的焊盘。通过第一传热件将焊盘上产生的热量热传递至散热基板上，而后通过朝向散热基板的内部的气流通道的一端吹气，以将气流通道内的热量排出至外界。本结构的技术方案相对于现有技术而言，本结构的传递热阻更小，减少了热量存在热传递路径中的损耗，提升了热传递效率，解决现有技术中的控制箱存在因传递热阻较大而导致对高功耗的元器件散热效果不佳的问题。当然，对于部分低功耗的元器件的发热问题，其散热效果更佳。

Description

控制箱及用电器

技术领域

本申请属于散热电路板技术领域，尤其涉及一种控制箱及用电器。

背景技术

随着电子行业的蓬勃发展，一些用电器的功能也逐渐增多。例如对于LED灯等产品而言，不仅能够实现照明，还能够起到美化的效果。现有的LED灯通常包含控制模块和功能模块，其中，功能模块包含灯体等和控制模块电性连接的器件；控制模块包含电池、适配器、充电模组等器件。随着用户对该产品的要求越来越高，一般会将控制模块单独设置成外置的控制箱，以实现该产品体积小和重量轻的效果。

实际上，控制模块会设置多种类型的元器件结合对应的电路以实现该产品的丰富的灯光效果。其中，控制箱的电路板上的各类元器件在工作的同时会产生大量的热量，各类元器件产生的热量使控制箱内部的温度迅速上升，如果不及时将该热量散发，元器件就会因长时间处于高温环境而老化损坏，影响使用寿命，因此在该产品使用过程中需要及时将控制箱内部的热量排散到箱体外部。

目前常用的散热手段一般为在发热电器组件上加装散热器，散热器内部设有散热气流通道，而后使用风扇直吹散热器，以达到散热目的。然而这种方式中传递热阻较大，对于部分低功耗的元器件而言具有较佳的散热效果，而对于一些高功耗的元器件而言，该方式的散热效果欠佳。因此，现有技术中的控制箱存在因传递热阻较大而导致对高功耗的元器件散热效果不佳的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种控制箱及用电器，旨在解决现有技术中的控制箱存在因传递热阻较大而导致对高功耗的元器件散热效果不佳的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种控制箱，控制箱包含电路板散热结构，电路板散热结构用于元器件模块进行散热，元器件模块包括电路板、元器件和焊盘，元器件通过焊盘电连接于电路板，其特征在于，电路板散热结构包含第一传热件、散热模块和风扇，第一传热件包含沿自电路板到焊盘的方向依次连接设置的第一段和第二段，第一段安装于电路板，第二段接触设置于焊盘；散热模块包含散热基板，第一段接触设置于散热基板，散热基板具有两端贯通设置的气流通道；风扇的出风端朝向气流通道的入口设置，用于向气流通道的入口吹送气流，以使得气流通道内部的热量通过气流通道的出口排出至外界。

在一个实施例中，电路板设有通孔，通孔和焊盘一一对应设置，第一段穿设于通孔。

在一个实施例中，电路板散热结构还包含第二传热件，第二传热件设置于通孔和第一段的装配间隙中。

在一个实施例中，第一传热件还包含连接第一段和第二段的第三段，第一传热件还包含自第三段周向侧壁凸起设置的限位部，限位部抵接于电路板。

在一个实施例中，散热模块还包含第三传热件，第三传热件的上端接触于第一段，第三传热件的下端接触于散热基板，第二传热件的远离于焊盘的一端和第三传热件接触设置。

在一个实施例中，散热基板的和第三传热件接触的表面设置为平整的光面。

在一个实施例中，散热模块还包含多个散热翅片，多个散热翅片间隔且并排设置于气流通道内，并且散热翅片的沿气流通道的延伸路径延伸布置。

在一个实施例中，控制箱还包含第一导流件，第一导流件具有第一导流通道，气流通道的入口连通于第一导流通道的端部。

在一个实施例中，控制箱还包含第二导流件，第二导流件具有第二导流通道，气流通道的出口连通于第二导流通道的端部。

根据本实用新型的另一方面，提出了一种用电器，用电器包含上述技术方案中的控制箱，用电器包含功能模块，功能模块和控制箱的电路板电性连接。

本实用新型至少具有以下有益效果：

本申请的第一传热件安装于电路板上，且第一传热件的两端分别直接接触连接于散热模块的散热基板和元器件的焊盘，通过第一传热件将焊盘上产生的热量热传递至散热基板上，而后通过朝向散热基板的内部的气流通道的一端吹气，以将气流通道内的热量排出至外界。本结构的技术方案相对于现有技术而言，本结构的传递热阻更小，减少了热量存在热传递路径中的损耗，提升了热传递效率，解决现有技术中的控制箱存在因传递热阻较大而导致对高功耗的元器件散热效果不佳的问题。当然，对于部分低功耗的元器件的发热问题，其散热效果更佳。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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为本实用新型的电路板散热结构和电路板的立体部分分解结构图；

图2为图1中A的细节放大图；

图3为电路板散热结构中焊盘、第一传热件和焊盘的立体结构图；

图4为控制箱的立体分解结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、元器件模块；10、电路板；100、通孔；11、元器件；12、焊盘；2、第一传热件；20、限位部；21、第一段；22、第三段；23、第二段；3、散热模块；30、散热基板；300、气流通道；31、散热翅片；34、第三传热件；341、凹槽；4、风扇；5、第二传热件；6、盒体；60、安装腔；601、第一主体；602、第二主体；603、第三主体；61、进风口；610、第一防护件；62、出风口；620、第二防护件；71、第一导流件；710、第一导流通道；72、第二导流件；720、第二导流通道。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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；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实用新型中的具体含义。

基于背景技术得知，元器件在工作过程中会散发大量的热量，元器件长时间处于高温状态会出现减少使用寿命，甚至会出现损坏，可见及时对元器件进行散热尤为重要。然而现有技术中的相关结构存在因传递热阻较大而导致对高功耗的元器件散热效果不佳的问题。因此，本申请提出一种散热结构，以对高功耗的元器件进行散热。当然，本申请所涉及的结构对于低功耗的元器件也同样适用，在此不做详细赘述。

进一步地，本申请中的散热结构对于背景技术中的LED灯等灯具类产品而言，可以运用于控制箱。在LED灯等灯具类产品具有足够结构空间的情况下，也就是当控制箱内部的器件，如电池、适配器或者控制模组等器件可以设置于灯体内部时，该结构也可以直接运用于灯体内部，本领域的技术人员可通过对应的现有技术直接获知上述内容，在此不做详细赘述。

可选地，本申请中的散热结构还可运用于其他的具有高功耗元器件的电子产品，该结构只需设置于对应产品的电路板上即可，在此不做详细赘述。

本申请的控制箱，用于对如图1和图2所示的元器件模块1进行散热。基于现有技术可以得知，元器件模块1包含电路板10、多个元器件11(在本申请中可以理解为高功耗的元器件，当然在其他情况下也可以理解为低功耗的元器件)和焊盘12，元器件11通过焊盘12电性焊接于电路板10，元器件11和焊盘12一一对应地设置(如图1至图3所示)。

请参考图4，控制箱包含盒体6和电路板散热结构，其中盒体6具有用于安装电路板散热结构的安装腔60，同时，盒体6还设有相对设置的进风口61和出风口62，实现安装腔60和外界的气流交换，把电路板散热结构排放的热量传导至安装腔60的外部。特别地，本申请的电路板散热结构包含第一传热件2、散热模块3和风扇4。

进一步而言，散热基板30具有两端贯通设置的气流通道300(如图1和图4所示)，风扇4的出风端朝向气流通道300的一端设置，用于向气流通道300的一端吹送气流。具体地，风扇4将通过进风口61流进的气流传送至气流通道300的一端，使得气流通道300内部的热量通过气流通道300的另一端导流至外界，也就是盒体6的出风口62。

尤为重要的是，本申请的第一传热件2包含沿自电路板10到焊盘12的方向依次连接设置的第一段21、第三段22和第二段23(如图3所示)，即第三段22位于第一段21和第二段23之间。其中，参考图1，散热模块3包含散热基板30，由于元器件11的主要发热点主要集中在元器件11和焊盘12的焊接位置附近，因而该申请中至少一个元器件11对应的焊盘12直接接触设置于第一传热件2的第二段23，散热基板30接触设置于第一传热件2的第一段21，以实现热阻最小的热传递路径。

进一步地，以图3中第一传热件2所处的状态定义该结构的各个部件的上下方位，对该结构进行详细解释。

其中，第一段21可位于第一传热件2的底部，第二段23位于第一传热件2的顶部，第三段22位于第一传热件2的中间部，也就是第一传热件2当前处于矗立的状态。实际上，此时焊盘12具体可直接接触第二段23周向的任意一侧壁或者顶壁设置；散热基板30可以直接接触第一段21周向的任意一侧壁或者底壁设置。

当然，在其他实施例中，元器件11也可以躺卧于电路板10上，对应的焊盘12也呈躺卧状态。此时第一传热件2可平铺设置在电路板10上，为了加强导热效率，焊盘12的底面，也就是焊盘12的较大的发热面可直接接触第一段21的顶面设置；且散热基板30可以直接接触第一段21的底面设置。

另外，本领域的技术人员需知晓，本申请是暂以第一传热件2为长方体板状结构进行示意说明的，第一传热件2的外形结构并非限制于此，可以为杆状结构，也可以为不规则结构，此处不一一举例。并且用户可根据元器件11的安装状态灵活调整第一传热件2的安装姿态。

综上所述，可以理解的是，本申请的第一传热件2的两端分别直接接触连接于散热模块3(具体为散热基板30)和焊盘12，通过第一传热件2将元器件11上产生的热量热传递至散热模块3的散热基板30上，而后通过风扇4将气流通道300内的热量通过出风口62导流至外界。相对于现有技术而言，本结构的传递热阻更小，减少了热量存在热传递路径中的损耗，提升了热传递效率，能够解决高功耗的元器件的发热问题。当然，对于部分低功耗的元器件的发热问题，其散热效果更佳。

可选地，为了实现良好的热传递效果，第一传热件2为紫铜块或者其他的具有优良的导热性能的部件。

当然，散热器3的散热基板30也为具有良好的导热性能的部件。在该结构中，散热基板30为整块铝合金挤件，表面采用阳极加工处理，以防止散热基板30表面氧化继而出现抗腐蚀性能降低或者容易沾染污迹的问题。

在一个实施例中，电路板10设有通孔100(如图3所示)，通孔100和元器件11一一对应设置，第一传热件2穿过通孔100设置。具体地，第一段21穿过通孔100设置，以使得第一段21的端面(第一段21的底壁)和散热基板30接触设置。

在一个实施例中，电路板散热结构还包含第二传热件5(如图3所示)，第二传热件5设置于通孔100和第一段21的装配间隙中。此时，第二传热件5贴合第一段21的周向侧壁设置。第二传热件5不仅起到对第一段21的固定作用，还能够将第一段21的部分热量传导至散热基板30。

其中，第二传热件5可以是环氧树脂导热层、金属导热层、硅胶导热层或其他类型材质的导热层，具体根据实际需要选择即可。

例如，本实施例中第二传热件5采用导热硅脂，从而减少热阻，提高传热效率。

在一个实施例中，第一传热件2还包含自第三段22的周向侧壁凸起设置的限位部20(如图2和图3所示)。在第一段21穿插在通孔100内后，限位部20抵接在电路板10上，以实现对第一传热件2的固定。具体地，限位部20的底壁抵接在电路板10的顶壁。

当然，限位部20可以为围绕第三段22的周向连续凸起设置的部件。在其他实施例中，限位部20也可以是自第三段22的其中一个侧壁凸起设置的部件。对于本申请而言，焊盘12位于第一传热件2周向的一侧，并和第二段23周向的一个侧壁接触设置，当第一传热件2穿设在通孔100后，限位部20位于第一传热件2上的焊盘12所在一侧的相对的一侧，并且限位部20抵接于电路板10。此时，焊盘12和限位部20形成对第一传热件2的限位位置，以使得第一传热件2和焊盘12接触得更加紧密。

相比现有技术中常见的散热结构，即将电路板10(PCB板)与导热件紧贴的方式，本方案中将安装在电路板10上的元器件11产生的热量，通过第一传热件2传递到电路板10背面的散热模块3上，而不是直接通过电路板10传导热量，由于电路板10的材质较为固定与常规，生产电路板10时导热效率并不是第一考虑因素，因此通过导热效率更好的第一传热件2能够有效提高元器件11将热量传导到散热模块3的效率与速度。

在一个实施例中，散热模块3还包含第三传热件34(如图1和图4所示)，第三传热件34的两端分别接触于第一传热件2的远离于元器件11的一端，也就是第一传热件2的第一段21的底壁和散热基板30的顶壁。为了防止第三传热件34偏移，散热基板30顶壁设有和第三传热件34适配的凹槽341。

在一个实施例中，散热基板30的和第三传热件34接触的侧壁设置为光面，以使得两者在装配后贴合得更加紧密，以降低在散热基板30和第三传热件34之间传递的热量损失。

可选地，第三传热件34可以是环氧树脂导热层、金属导热层、硅胶导热层或其他类型材质的导热层，具体根据实际需要选择即可。

例如，本实施例中第三传热件34采用导热硅胶。导热硅胶的导热系数高，热量传导效果好。并且根据需要，导热硅胶的数量可以是一片、两片或者更多片，此处不一一列举。

在一个实施例中，散热模块3还包含多个散热翅片31(如图1和图4所示)，多个散热翅片31间隔且并排设置于气流通道300内，并且散热翅片31的沿气流通道300的延伸路径延伸布置。可以理解的，散热基板30采用传热系数高的材料制成，例如金属。散热基板30可以与盒体6内部的功能模块(未图示)接触，能够快速吸收功能模块工作产生的热量；之后被吸收的热量进一步传导至散热翅片31上，与进入气流通道300内的冷空气进行换热从而就可以达到散热降温目的。

在一个实施例中，气流通道300设置为直型气流通道300结构，以降低热量在气流通道300内部损耗。

此外，在上述任一实施例的基础上，控制箱还包含第一导流件71(如图4所示)，第一导流件71具有第一导流通道710，进风口61和气流通道300的一端分别连通于第一导流通道710。

控制箱还包含第二导流件72(如图4所示)，第二导流件72具有第二导流通道720，出风口62和气流通道300的另一端分别连通于第二导流通道720。

并且，本实施例中，第一导流通道710和第二导流通道720分别沿着空气流动方向的截面积呈递减过渡设计，此处不一一解释。

在实际工作过程中，从风扇4流过的空气流进第一导流通道710后能够被整流，以使全部空气都能流入散热基板30内的气流通道300中参与换热。之后升温的热空气经由第二导流通道720全部流出散热基板30，而从出风口62排出，将热量全部带走以提升散热翅片和整机的降温效果，避免热空气残留在盒体6内造成整机温升。

可选地，出风口62和第二导流通道720的出口之间、第二导流通道720的入口和气流通道300的一端之间、第一导流通道710的入口和进风口61之间以及第一导流通道710的出口和气流通道300的另一端之间均采用密封结构。采用密封结构连接能够防止处于气流通道300内的空气发生泄漏外溢，相对于现有技术中的换热方式而言，该结构可避免参与换热降温的空气流量减少，进而影响到散热效能。进一步地，用户可根据实际需求灵活设置风扇4的数量，或者调节风扇4的风力大小。

另外，就本申请而言，盒体6包含可拆卸的第一主体601、第二主体602和第三主体603(如图4所示)。第一主体601形成气流通道300。其中，第一主体601、第二主体602和第三主体603扣合形成放置电路板散热结构的安装空间(未标号)，出风口62开设在第二主体602，进风口61开设在第一主体601，

具体地，为了防止外界水汽或者微小颗粒进入盒体6的内部，出风口62和进风口61分别安装有第二防护件620和第一防护件610，其中，第二防护件620和第一防护件610可具体为滤网、过滤泡棉等部件。

根据本实用新型的另一方面，提出了一种用电器，用电器包含功能模块，功能模块和控制箱电性连接。

本申请的控制箱具有以下优点：

1、在元器件和散热模块3之间设置导热效率更佳的第一传热件，以降低导热路径中的热损失，提升了导热效率；

2、设置风扇以对气流通道内部的热流进行导向和加速，提升了换热效率，保证了用户器内部各器件的使用寿命和安全性能。

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做的任何修改、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)

1.一种控制箱，所述控制箱包含电路板散热结构，所述电路板散热结构用于元器件模块(1)进行散热，所述元器件模块(1)包括电路板(10)、元器件(11)和焊盘(12)，所述元器件(11)通过所述焊盘(12)电连接于所述电路板(10)，其特征在于，所述电路板散热结构包含：

第一传热件(2)，所述第一传热件(2)包含沿自所述电路板(10)到所述焊盘(12)的方向依次连接设置的第一段(21)和第二段(23)，所述第一段(21)安装于所述电路板(10)，所述第二段(23)接触设置于所述焊盘(12)；

散热模块(3)，所述散热模块(3)包含散热基板(30)，所述第一段(21)接触设置于所述散热基板(30)，所述散热基板(30)具有两端贯通设置的气流通道(300)；

风扇(4)，所述风扇(4)的出风端朝向所述气流通道(300)的入口设置，用于向所述气流通道(300)的入口吹送气流，以使得所述气流通道(300)内部的热量通过所述气流通道(300)的出口排出至外界。

2.根据权利要求1所述的控制箱，其特征在于，所述电路板(10)设有通孔(100)，所述通孔(100)和所述焊盘(12)一一对应设置，所述第一段(21)穿设于所述通孔(100)。

3.根据权利要求2所述的控制箱，其特征在于，所述电路板散热结构还包含第二传热件(5)，所述第二传热件(5)设置于所述通孔(100)和所述第一段(21)的装配间隙中。

4.根据权利要求3所述的控制箱，其特征在于，所述第一传热件(2)还包含连接所述第一段(21)和所述第二段(23)的第三段(22)，所述第一传热件(2)还包含自所述第三段(22)周向侧壁凸起设置的限位部(20)，所述限位部(20)抵接于所述电路板(10)。

5.根据权利要求4所述的控制箱，其特征在于，所述散热模块(3)还包含第三传热件(34)，所述第三传热件(34)的上端接触于所述第一段(21)，所述第三传热件(34)的下端接触于所述散热基板(30)，所述第二传热件(5)的远离于所述焊盘(12)的一端和所述第三传热件(34)接触设置。

6.根据权利要求5所述的控制箱，其特征在于，所述散热基板(30)的和所述第三传热件(34)接触的表面设置为平整的光面。

7.根据权利要求6所述的控制箱，其特征在于，所述散热模块(3)还包含多个散热翅片(31)，多个所述散热翅片(31)间隔且并排设置于所述气流通道(300)内，并且所述散热翅片(31)的沿所述气流通道(300)的延伸路径延伸布置。

8.根据权利要求7所述的控制箱，其特征在于，所述控制箱还包含第一导流件(71)，所述第一导流件(71)具有第一导流通道(710)，所述气流通道(300)的入口连通于所述第一导流通道(710)的端部。

9.根据权利要求8所述的控制箱，其特征在于，所述控制箱还包含第二导流件(72)，所述第二导流件(72)具有第二导流通道(720)，所述气流通道(300)的出口连通于所述第二导流通道(720)的端部。

10.一种用电器，其特征在于，所述用电器包含权利要求1-9任一项所述的控制箱，所述用电器包含功能模块，所述功能模块和所述控制箱的所述电路板(10)电性连接。

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