CN220417603U - 控制板、电控组件及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种控制板、电控组件及空调器，其中控制板包括基板、功率器件和散热器，基板具有相背向的第一表面和第二表面，基板设有通槽；功率器件设置在第一表面上，散热器通过固定部与第二表面固定连接，并在基板上开设有通槽，在散热器朝向第二表面的一侧设置有凸起部，凸起部通过通槽与功率器件贴合，使散热器能够与功率器件接触，从而使功率器件产生的热量能够传递至散热器进行散热，这样功率器件与散热器位于基板上不同的表面，相对于功率器件与散热器位于基板同一表面的安装方式，无需采用支架固定散热器，可以减小控制板的整体尺寸，且不影响功率器件的散热，适用于电控盒等电控组件，有利于电控组件的小型化设计。

Description

控制板、电控组件及空调器

技术领域

本实用新型涉及空调设备相关技术领域，尤其是涉及一种控制板、电控组件及空调器。

背景技术

目前空调器对电控盒的尺寸要求较高，电控盒的安装空间会受到限制；由于功率器件发热量较大，需要安装散热器，通常采用插件封装形式的功率器件，散热器通过螺钉与功率器件固定连接，然后将功率器件焊接在印刷线路板(Printed Circuit Board,PCB)上，PCB板需要利用支架固定散热器，整体尺寸较大，不能满足电控盒小型化设计的要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种控制板，可以减小控制板的整体尺寸，能够满足电控盒小型化设计的要求。

本实用新型还提出一种应用上述控制板的电控组件及空调器。

根据本实用新型的第一方面实施例的控制板，包括基板、功率器件和散热器，所述基板具有相背向的第一表面和第二表面，所述基板设有通槽；所述功率器件连接于所述第一表面，且与所述通槽相对设置；所述散热器设有固定部，所述散热器通过所述固定部与所述第二表面固定连接，所述散热器朝向所述第二表面的一侧设有凸起部，所述凸起部通过所述通槽与所述功率器件贴合。

根据本实用新型实施例的控制板，至少具有如下有益效果：

控制板通过将功率器件设置在第一表面上，散热器通过固定部与第二表面固定连接，并在基板上开设有通槽，在散热器朝向第二表面的一侧设置有凸起部，凸起部通过通槽与功率器件贴合，使散热器能够与功率器件接触，从而使功率器件产生的热量能够传递至散热器进行散热，这样功率器件与散热器位于基板上不同的表面，相对于功率器件与散热器位于基板同一表面的安装方式，无需采用支架固定散热器，可以减小控制板的整体尺寸，且不影响功率器件的散热，适用于电控盒等电控组件，有利于电控组件的小型化设计。

根据本实用新型的一些实施例，所述固定部包括至少两个连接脚，所述基板设有至少两个第一连接孔，每个所述连接脚与每个所述第一连接孔对应焊接固定。

根据本实用新型的一些实施例，所述散热器包括基座和多个散热翅片，多个所述散热翅片间隔排列于所述基座远离所述基板的一侧，所述凸起部和所述连接脚分别形成于所述基座的另一侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述功率器件为贴片式功率器件，所述第一表面设有与所述功率器件的引脚焊接的焊盘。

根据本实用新型的一些实施例，所述功率器件设有至少两个，至少两个所述功率器件包括智能功率模块和功率因数校正模块。

根据本实用新型的一些实施例，所述功率器件设有至少两个，所述通槽设有至少两个，每个所述功率器件与每个所述通槽对应设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述基板为单面印刷电路板，所述基板设有用于连接电子元器件的多个第二连接孔，所述电子元器件位于所述第二表面。

根据本实用新型的一些实施例，所述功率器件与所述凸起部之间设有导热层。

根据本实用新型的第二方面实施例的电控组件，包括电控盒和上述第一方面实施例所述的控制板，所述控制板安装于所述电控盒内。

根据本实用新型实施例的电控组件，至少具有如下有益效果：

电控组件应用上述实施例的控制板，控制板安装在电控盒内，由于控制板的功率器件和散热器分别设置在基板的不同表面上，相对于功率器件与散热器安装在基板同一侧的方式，无需采用支架固定散热器，可以减小控制板的整体尺寸，且不影响功率器件的散热，满足小型化设计的要求。

根据本实用新型的第三方面实施例的空调器，包括上述第二方面实施例所述的电控组件。

根据本实用新型实施例的空调器，至少具有如下有益效果：

空调器通过采用上述实施例的电控组件，电控组件通过将控制板安装在电控盒内，由于控制板的功率器件和散热器分别设置在基板的不同表面上，相对于功率器件与散热器安装在基板同一侧的方式，无需采用支架固定散热器，可以减小控制板的整体尺寸，满足小型化设计的要求。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的控制板背面视角的立体结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的控制板背面的俯视结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的控制板的侧面结构示意图；

图4是图2中A-A方向的剖面结构示意图；

图5是图4中B处的放大结构示意图；

图6是本实用新型另一实施例的控制板背面视角的立体结构示意图。

附图标记：

基板100；第一表面110；第二表面120；第一连接孔130；第二连接孔140；通槽150；

功率器件200；引脚210；

散热器300；基座310；散热翅片320；凸起部330；凸块331；固定部340；连接脚341；导热层350；

绝缘栅双极型晶体管400；

快恢复二极管500；

整流桥堆600；

控制板1000。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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，仅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“上”、“下”、“左”、“右”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。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数，“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，需要说明的是，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，以下所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，并非全部实施例。

目前空调器用的控制板采用单面板方案时，电控盒的安装空间会受到限制，由于功率器件需要安装散热器，例如风机的智能功率模块(Intelligent Power Module，IPM)，因此只能采用插件式功率器件，先散热器通过螺钉与功率器件固定连接，然后将功率器件焊接在PCB上，由于插件式功率器件的引脚较长，通过引脚插装在PCB上进行焊接，功率器件与PCB板隔开一定的间距，需要利用支架对散热器进行固定，整体尺寸较大，不能满足电控盒小型化设计的要求。

而且，由于插件式功率器件的引脚(PIN脚)较多，在电子生产时往往采用人工进行插接，效率较低，且功率模块需要预先安装散热器，生成过程会多一道成型的工序，影响效率。此外，由于引脚较为密集，利用过波峰焊接引脚时，引脚之间容易连锡，出现焊接品质问题，影响产品质量。

为了解决上述问题，本实用新型实施例提出一种控制板1000，该控制板1000适用于空调室内机，下面参照图1至图6来介绍本实用新型实施例的控制板1000。

参照图1和图2所示，本实用新型实施例提供的控制板1000包括基板100、功率器件200和散热器300，基板100具有第一表面110和第二表面120，第一表面110和第二表面120相背向设置，也即是第一表面110和第二表面120分别位于基板100的不同侧面，其中功率器件200设置在第一表面110，散热器300设置在第二表面120。

以图1中所示的方向为参照方向，基板100的下表面为第一表面110，基板100的上表面为第二表面120，基板100的上表面用于安装各类电子元器件和散热器300，上表面可以理解为控制板1000的正面；功率器件200安装于基板100的下表面，下表面可以理解为控制板1000的背面，功率器件200和散热器300均设置靠近基板100的左侧边。

参照图3和图4所示，可以理解的是，功率器件200与散热器300相互背向设置，基板100设有通槽150，通槽150贯穿第一表面110和第二表面120，通槽150位于基板100上与功率器件200和散热器300相对的位置，散热器300朝向第二表面120的一侧设有凸起部330，凸起部330与通槽150匹配，使凸起部330能够通过通槽150与功率器件200的底面贴合，使散热器300与功率器件200接触，从而使功率器件200表面产生的热量能够沿凸起部330传递至散热器300，实现功率器件200的快速散热。

可以理解的是，散热器300采用铝合金、铜合金或其他导热材料制作而成，凸起部330具体可以是凸块331，凸块331与散热器300可以是一体成型，例如凸块331一体形成于散热器300的端面，也可以是采用分体结构，例如凸块331固定连接于散热器300的端面形成凸起部330，使凸块331具有导热作用；这样通过凸起部330能够将功率器件200产生的热量传递至散热器300，从而能够对功率器件200进行散热，确保功率器件200的稳定运行。

需要说明的是，通槽150可以是正方形、长方形、圆形等，通槽150的具体尺寸可设置与功率器件200的尺寸接近，使凸起部330与功率器件200的接触面积更大。

参照图2和图4所示，以功率器件200为智能功率模块为示例，具体为空调室内机的风机的智能功率模块，智能功率模块大致呈长方形，通槽150的长度与宽度尺寸稍小于智能功率模块的长度与宽度尺寸，使凸起部330与智能功率模块具有更大的接触面积，导热效果更佳。需要说明的是，由于智能功率模块需要通过引脚210与基板100焊接，通槽150的尺寸需要满足不影响引脚210的焊接结构。

由于智能功率模块安装在基板100的背面，且智能功率模块与散热器300位于基板100上不同的表面，在控制板1000安装于电控盒时，控制板1000可固定于电控盒的盖板上，其背面可朝向盖板的底面设置，控制板1000的正面朝向电控盒的腔体内，通过散热器300对智能功率模块进行散热，不影响功率器件200的散热效果，相对于功率器件200与散热器300安装位于基板100同一表面的方式，无需采用支架固定散热器300，控制板1000的正面的高度尺寸会得到减小，可以减小控制板1000整体尺寸，有利于电控盒的小型化设计。

参照图6所示，需要说明的是，控制板1000可以是变频驱动板，功率器件200不限于智能功率模块，功率器件200可以设置有两个或多个，例如还可以包括功率因数校正(PowerFactor Correction，PFC)模块、整流桥堆600等,其中功率因数校正模块包括快恢复二极管500(Fast Recovery Diode，FRD)和绝缘栅双极型晶体管400(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)，具体根据应用要求进行选择。其中，基板100作为器件的主要载体，具体为PCB板，PCB板上通过连接各类电子元器件和功率器件200，电子元器件可以包括电容、电感、电阻等，从而组成变频驱动板，用于驱动风机变频工作。

可以理解的是，在功率器件200设有两个或多个的情况下，基板100上设置有两个或多个通槽150，通槽150的数量与功率器件200的数量一致，使功率器件200与通槽150能够一一对应设置，且凸起部330与通槽150的数量一致，这样每个功率器件200能够通过凸起部330将热量传递至散热器300，达到多个功率器件200同时散热的目的。例如，可以将IPM和IGBT间隔设置在基板100的下表面，散热器300采用上述结构可以同时对IPM和IGBT进行散热。

参照图1和图2所示，实施例中功率器件200为贴片式功率器件200，贴片式功率器件200是采用贴片式封装形式的功率半导体器件，通过表面贴装技术将功率器件200固定连接于基板100的下表面，具体的，功率器件200具有多个引脚210，下表面设有多个焊盘，多个焊盘与多个引脚210一一对应进行焊接固定，使功率器件200固定连接于基板100，这样功率器件200能够紧密贴合下表面，相对于插件式功率器件的安装结构，其与基板100之间的间隙更小，有利于减小控制板1000的尺寸。

相关技术中，插件式功率器件因PIN脚数量较多，目前的生产设备精度无法满足自动化插件的要求，相对于插件式功率器件而言，本实用新型采用贴片式功率器件200可以采用贴片机自动化贴片，且贴片式功率器件200无需预安装散热器300，可以减少一道工序，同时散热器300也可以采用自动化设备进行装配，无需人工插接功率器件200，效率会得到有效提升。此外，采用贴片式功率器件200可以改善过波峰后焊接的效果，避免出现连锡，焊接品质更佳。

需要说明的是，在一些实施例中，基板100采用单面PCB板，各类电子元器件和散热器300分别连接于基板100的上表面，基板100的下表面增加焊盘，使贴片式功率器件200能够连接于基板100的下表面，也就是说，在电控盒结构受限且需要安装散热器300的情况下，单面板也能使用贴片式功率器件200；可理解到，功率器件200在相同功率段的情况下，贴片形式相对于插件形式具有更小的安装尺寸，有利于电控盒的小型化设计。

参照图4和图5所示，散热器300设有固定部340，散热器300通过固定部340与上表面固定连接，固定部340可以是卡扣、螺孔等连接结构，例如，利用螺钉穿过螺孔与基板100固定连接，使散热器300的底面能够贴合于基板100的上表面。

具体来说，散热器300包括基座310和多个散热翅片320，多个散热翅片320间隔排列于基座310上远离基板100的一侧，凸起部330和固定部340设置在基座310的另一侧，基座310的底面紧贴于基板100的上表面，功率器件200产生的热量依次经过凸起部330、基座310传递至散热翅片320上进行散热，散热效果较佳。

参照图4和图5所示，在一些实施例中，固定部340包括连接脚341，连接脚341设置有四个且间隔设于基座310朝向基板100的一侧，四个连接脚341具体为PIN脚，且与散热器300为一体成型结构，结构稳定可靠；在基板100上设置四个第一连接孔130，连接脚341一一对应插接于第一连接孔130中并焊接固定，使散热器300能够与基板100固定连接。

当然，此处仅为示例，连接脚341的数量不限于四个，连接脚341的数量可根据散热器300的尺寸大小选择设置两个、三个或更多个，第一连接孔130的数量与连接脚341的数量一致，具体根据应用要求选择连接脚341和第一连接孔130的数量。

由于基板100为单面PCB板，电子元器件可采用插件形式进行安装，具体的，在基板100上设置多个第二连接孔140，多个第二连接孔140分布于基板100的上表面，且与散热器300的安装区域隔开，在装配过程中，将散热器300的连接脚341对应插入到第一连接孔130，并将电子元器件的引脚插入到第二连接孔140，从而能够将散热器300与插件式的电子元器件一起安装在基板100的上表面，实现单面板的背面焊接贴片式功率器件200，正面安装散热器300和电子元器件的目的。

参照图5所示，在一些实施例中，凸起部330与功率器件200之间设置有导热层350，导热层350可采用导热材料或导热结构，可以理解的是，导热率是材料本身的固有性能参数，用于描述材料的导热能力，又称为热导率，单位为W/mK，导热率越高，导热性能越好，实施例中可采用导热率大于0.8W/mK的材料形成导热层350，能够满足功率器件200与散热器300之间导热性能的要求，具体的，导热材料可以是导热硅脂、导热膏、导热油等，通过导热材料能够填充功率器件200与凸起部330之间的缝隙，以导热硅脂为示例，导热硅脂具有良好的导热性，可通过涂覆方式设置在散热器300和凸起部330之间的表面上，起到增强导热的作用；也可以导热材料制成的导热结构，具体可以是导热硅胶片、导热胶带、导热膜等，具有良好的导热性能，实现功率器件200的高效散热。

本实用新型实施例还提出一种电控组件，包括电控盒和上述实施例的控制板1000，控制板1000安装于电控盒内。具体的，电控盒包括盒体和盖板，控制板1000固定连接于盖板，盖板与盒体连接，装配后控制板1000位于盒体内，控制板1000的背面朝向盖板，控制板1000的正面朝向盒体的腔体内，通过散热器300对智能功率模块进行散热，不影响功率器件200的散热效果，相对于功率器件200与散热器300安装位于基板100同一表面的方式，控制板1000无需采用支架固定散热器300，控制板1000的正面的高度尺寸会得到减小，可以减小整体尺寸，有利于电控盒的小型化设计。

本实用新型实施例还提出一种空调器，空调器可以是分体式空调器或一体式空调器，以空调室内机为示例，空调室内机采用上述实施例的电控组件，电控组件通过将制板安装在电控盒内，由于控制板1000的功率器件200和散热器300分别设置在基板100的不同表面上，相对于功率器件200与散热器300安装在基板100同一侧的方式，无需采用支架固定散热器300，可以减小控制板1000的整体尺寸，满足小型化设计的要求，更节省空调室内机的安装空间。

由于空调器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.控制板，其特征在于，包括：

基板，具有相背向的第一表面和第二表面，所述基板设有通槽；

功率器件，连接于所述第一表面，且与所述通槽相对设置；

散热器，设有固定部，所述散热器通过所述固定部与所述第二表面固定连接，所述散热器朝向所述第二表面的一侧设有凸起部，所述凸起部通过所述通槽与所述功率器件贴合。

2.根据权利要求1所述的控制板，其特征在于，所述固定部包括至少两个连接脚，所述基板设有至少两个第一连接孔，每个所述连接脚与每个所述第一连接孔对应焊接固定。

3.根据权利要求2所述的控制板，其特征在于，所述散热器包括基座和多个散热翅片，多个所述散热翅片间隔排列于所述基座远离所述基板的一侧，所述凸起部和所述连接脚分别形成于所述基座的另一侧。

4.根据权利要求1所述的控制板，其特征在于，所述功率器件为贴片式功率器件，所述第一表面设有与所述功率器件的引脚焊接的焊盘。

5.根据权利要求1或4所述的控制板，其特征在于，所述功率器件设有至少两个，至少两个所述功率器件包括智能功率模块和功率因数校正模块。

6.根据权利要求1或4所述的控制板，其特征在于，所述功率器件设有至少两个，所述通槽设有至少两个，每个所述功率器件与每个所述通槽对应设置。

7.根据权利要求1所述的控制板，其特征在于，所述基板为单面印刷电路板，所述基板设有用于连接电子元器件的多个第二连接孔，所述电子元器件位于所述第二表面。

8.根据权利要求1所述的控制板，其特征在于，所述功率器件与所述凸起部之间设有导热层。

9.电控组件，其特征在于，包括电控盒和权利要求1至8任一项所述的控制板，所述控制板安装于所述电控盒内。

10.空调器，其特征在于，包括权利要求9所述的电控组件。