JP2015096010A - Electronic unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子ユニットに関する。 The present invention relates to an electronic unit.
従来、回路基板の熱を放熱部材を介して外部に放熱する電子ユニットが知られている。
特許文献1は、FETが導電板を介して放熱部材に接続された車両用パワーディストリビュータが記載されている。この特許文献1は、放熱部材の一方の面側に複数のFETが並んで配されており、前記一方の面とは反対側に設けられたフィンからFETや導電板の熱を外部に放熱するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic unit that radiates heat of a circuit board to the outside via a heat radiating member is known.
Patent Document 1 describes a vehicle power distributor in which an FET is connected to a heat dissipation member via a conductive plate. In Patent Document 1, a plurality of FETs are arranged side by side on one surface side of a heat radiating member, and heat of the FET and the conductive plate is radiated to the outside from a fin provided on the side opposite to the one surface. It is like that.
ところで、特許文献1の構成では、放熱部材に伝わった熱は、フィン間の空気に放熱されるが、フィン間の空気が移動しないため、フィン間の空気の熱が外部に逃げにくく、放熱性を高めるための障害となっていた。 By the way, in the structure of patent document 1, although the heat | fever transmitted to the heat radiating member is dissipated to the air between fins, since the air between fins does not move, the heat of the air between fins cannot escape easily outside, and heat dissipation. It was an obstacle to increase.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、放熱性を向上させることを目的とする。 The present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to improve heat dissipation.
本発明の電子ユニットは、導電路を有する回路基板と、前記回路基板に実装される電子部品と、前記回路基板に重ねられる板状部と当該板状部の板面と交差する方向に並んで配された複数の放熱フィンとを有する放熱部材と、隣り合う前記放熱フィン間の複数の開口部に送風する送風手段と、を備え、前記複数の開口部のうち少なくとも1つは、他の開口部よりも開口面積が小さい小開口部とされている。 The electronic unit of the present invention is arranged in a direction crossing a circuit board having a conductive path, an electronic component mounted on the circuit board, a plate-like portion overlaid on the circuit board, and a plate surface of the plate-like portion. A heat dissipating member having a plurality of heat dissipating fins, and a blowing means for blowing air to a plurality of openings between the adjacent heat dissipating fins, and at least one of the plurality of openings includes another opening. The opening area is smaller than the opening portion.
このようにすれば、送風手段により送風されることで放熱フィン間の開口部内を空気が流通して、放熱性を向上させることができる。
ここで、送風手段で送風された空気のうち、小開口部に送風された空気は、開口面積が小さい小開口部内で、他の開口部よりも流速を早くすることができるため、回路基板が部分的に高温になったとしても、高温部分の熱を小開口部で放熱することが可能になり、より一層、放熱性を向上させることができる。
If it does in this way, air will distribute | circulate the inside of the opening part between radiation fins by ventilating by a ventilation means, and heat dissipation can be improved.
Here, among the air blown by the blowing means, the air blown to the small opening can make the flow rate faster than the other openings in the small opening having a small opening area. Even if the temperature becomes partially high, it becomes possible to radiate the heat of the high temperature portion through the small opening, and the heat dissipation can be further improved.
上記構成に加えて以下の構成を備えれば好ましい。
・前記板状部には、当該板状部を厚肉にすることで前記小開口部の開口面積を小さくする厚肉部が形成されている。
このようにすれば、厚肉部によって板状部が厚くなれば、その部分の熱容量を増やすことができるため、瞬間的な出力増加時の温度上昇を抑制することができる。
In addition to the above configuration, the following configuration is preferable.
-The plate-like portion is formed with a thick-walled portion that reduces the opening area of the small opening by making the plate-like portion thick.
In this way, if the plate-like portion is thickened by the thick-walled portion, the heat capacity of that portion can be increased, so that an increase in temperature when the output is momentarily increased can be suppressed.
・前記小開口部は、前記電子部品寄りの位置に形成されている。
このようにすれば、電子部品の熱を効果的に放熱できると共に電子部品の温度上昇を抑制することができる。
The small opening is formed at a position near the electronic component.
In this way, the heat of the electronic component can be effectively radiated and the temperature rise of the electronic component can be suppressed.
・前記電子部品は、複数備えられ、前記複数の電子部品は、低発熱部品と、前記低発熱部品よりも発熱する高発熱部品とからなり、前記小開口部は、前記低発熱部品よりも前記高発熱部品に近い位置に形成されている。
このようにすれば、高発熱部品の熱を小開口部によって放熱することができるため、局所的に高温となる部分の熱を効率的に放熱させることができる。
A plurality of the electronic components are provided, and the plurality of electronic components includes a low heat generation component and a high heat generation component that generates heat more than the low heat generation component; It is formed at a position close to high heat-generating parts.
In this way, the heat of the high heat-generating component can be dissipated through the small opening, and therefore, the heat at the part that is locally high in temperature can be efficiently dissipated.
・前記電子部品は、選択的に通電する複数のSMDコイルであって、前記選択的に通電する複数のSMDコイルは、前記回路基板上における互いに離れた位置に実装されている。
このようにすれば、SMDコイルの熱を回路基板上に分散することができるため、回路基板が局所的に高温になることを抑制できる。
The electronic component is a plurality of SMD coils that are selectively energized, and the plurality of SMD coils that are selectively energized are mounted at positions separated from each other on the circuit board.
In this way, since the heat of the SMD coil can be dispersed on the circuit board, it is possible to prevent the circuit board from being locally heated.
・前記放熱部材には、前記放熱フィンの先端側を閉鎖するフィンカバーが装着されている。 -The fin cover which closes the front end side of the said heat radiating fin is mounted | worn with the said heat radiating member.
本発明によれば、放熱性を向上させることが可能になる。 According to the present invention, heat dissipation can be improved.
<実施形態>
実施形態を図1ないし図8を参照しつつ説明する。
電子ユニット10(図1)は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両(図示せず)においてバッテリ(電源)から負荷に至る経路上に搭載される。本実施形態は、電子ユニットの一形態としてDC−DCコンバータに適用したものである。以下では、上下方向については、図2の方向を基準とし、前後方向については、図1の下方を前方、上方を後方として説明する。
<Embodiment>
The embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8.
The electronic unit 10 (FIG. 1) is mounted on a path from a battery (power source) to a load in a vehicle (not shown) such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. This embodiment is applied to a DC-DC converter as one form of an electronic unit. In the following, the vertical direction will be described with reference to the direction of FIG. 2, and the vertical direction will be described with the lower side of FIG.
(電子ユニット10)
電子ユニット10は、図3,図4に示すように、導電路を有する回路基板11と、回路基板11に実装される電子部品16と、回路基板11に重ねられ、回路基板11の熱を外部に放散する放熱部材35と、回路基板11及び放熱部材35を位置決め状態で保持する保持部材20と、放熱部材35に送風するファン28(「送風手段」の一例)とを備えている。
(Electronic unit 10)
As shown in FIGS. 3 and 4, the
(回路基板11)
回路基板11は、長方形状であって、絶縁材料からなる絶縁板に銅箔等からなる導電路がプリント配線されてなるプリント基板12と、銅や銅合金等の金属板材を導電路の形状に打ち抜いて形成したバスバー13とを重ねて貼り合わせて構成されている。
(Circuit board 11)
The
バスバー13は回路基板11の周縁部で屈曲されて複数の端子14A,14B,14Cを形成している。端子14Aは、外部に接続される端子であり、ゴム栓15に挿通され、ゴム栓15が保持部材20に嵌めいれられることで端子14Aが位置決めされる。また、真ん中の端子14Aには、放熱部材固定部14Dが一体に形成されており、この放熱部材固定部14Dが放熱部材35の上面にネジ留めされる。
The
(電子部品16)
電子部品16は、MOSFET、キャパシタ16E、SMD(Surface Mount Device)コイル16A〜16Dを含んで構成されている。SMDコイル16A〜16Dは、回路基板11の表面に実装する小型のパワーインダクタであり、直方体状であって、底面に端子を有し、例えば、フェライトのドラムコアに銅線を巻きつけ、シールドコアで覆って形成することができる。このSMDコイル16A〜16Dは、通電によりキャパシタ16E等の電子部品16よりも発熱する高発熱部品とされ、キャパシタ16E等の電子部品16が低発熱部品とされる。
(Electronic component 16)
The
また、SMDコイル16A,16Bと、SMDコイル16C,16Dとは、回路基板11上における対角な位置に一対ずつ実装されている。
このように回路基板11上において最も離間した位置に配置されたSMDコイル16A〜16Dは、DC−DCコンバータの動作時において選択的に通電される。具体的には、一方のSMDコイル16A,16Bは、電圧の昇圧時に通電し、他方のSMDコイル16C,16Dは、電圧の降圧時に通電する。このように、選択的に通電するSMDコイル16A,16BとSMDコイル16C,16Dの位置を離すことで、SMDコイル16A〜16Dの通電による発熱を分散することができるため、回路基板11が局所的に高温になることを防止できる。
The
In this way, the
なお、回路基板11には、図示しない他の回路基板が間隔を空けて対向配置されており、他の回路基板の導電路が端子14Bと接続される。他の回路基板は、回路基板11と共に図示しない金属製のシールドケースで覆われている。シールドケースの上は、図1に示すように、長方形状のアッパーカバー19で覆われている。アッパーカバー19には、内圧を調整するための通気性防水弁34が装着されている。
Note that another circuit board (not shown) is opposed to the
(保持部材20)
保持部材20は、合成樹脂製であって、図3,図4に示すように、長方形状のフレーム部21と、左右一対のファン28を固定するファン固定部24とを備える。フレーム部21は、回路基板11の外周に沿う内周を有するとともに、チョークコイル18が配される部分が区画されている。このフレーム部21の内側における上面には、端子14Cがネジ留めされて固定される端子固定部22が形成されている。フレーム部21の外側には、端子14Aを下方から支持する端子支持部23が形成されている。
(Holding member 20)
The
ファン固定部24は、フレーム部21の前端部に一体に形成されており、ファン28を嵌めいれる矩形状の一対のファン装着孔25が形成されている。ファン装着孔25の奥側には、ファン28をネジ留めするためのネジ孔を有する留め部26が形成されている。左右のファン固定部24は、互いに仕切り壁27を間に挟んで離間している。
保持部材20の放熱部材35側には、シーリング部材(図示しない)が流し込まれる溝(図示しない)が形成されており、保持部材20と放熱部材35がシーリング部材を介して密着する。
The
A groove (not shown) into which a sealing member (not shown) is poured is formed on the
(ファン28)
ファン28は、左右一対設けられて各ファン28が放熱部材35の略半分を送風するものであり、図2,図3に示すように、回転して空気を送風するファン本体29と、ファン本体29を収容するファンケース30とを備えている。
(Fan 28)
A pair of left and
ファンケース30は、やや扁平な矩形状であって、矩形状の外枠の内側に連なるようにファン本体29を前方側から軸支するファン支持部31を備え、前後の空間を連通する円形状の通風口32が形成されている。通風口32は、ファン本体29の外径よりわずかに大きい径で開口している。また、ファンケース30には、保持部材20の留め部26にネジ留めするためのネジ孔を有する留め部33が四隅の位置に設けられている。
The
(放熱部材35)
放熱部材35はアルミニウム合金や銅合金等の熱伝導性が高い金属材料からなり、図7,図8に示すように、回路基板11に重ねられる板状部36と、板状部36の板面と交差する方向に櫛刃状に並んで配された複数の放熱フィン39とを有し、全体が押し出し成形によって一体に形成されることで、前後方向の全長に亘って同一形状の断面を有している。各放熱フィン39は、板状部36の底面に、左右方向に等間隔で下方に延びており、各放熱フィン39の下端の位置は等しくなっている。
(Heat dissipation member 35)
The
板状部36の上面は全面に亘って平坦に形成されており、回路基板11が載置されて絶縁性のある熱伝導性接着剤で回路基板11に貼り付けられている。板状部36の上面には、回路基板11や保持部材20を固定するための複数のネジ孔36Aが形成されている。
The upper surface of the plate-
ここで、板状部36は、図5,図6に示すように、左右方向の位置に応じて異なる厚み(A1,A2)を有している。具体的には、板状部36には、通常の一定の厚み寸法A1の定径部37と、定径部37よりも肉厚が厚い厚み寸法A2の厚肉部38とを備えている。このように厚肉部38が形成されることで、板状部36及び隣り合う放熱フィン39(及びフィンカバー43)によって仕切られて形成される開口部40は、定径部37の位置に設けられる通常の開口面積の定開口部41と、厚肉部38の位置に設けられ、定開口部41よりも開口面積が小さい小開口部42とを備えている。
厚肉部38及び小開口部42の位置は、高発熱部品であるSMDコイル16A〜16D寄りの位置に形成されている。本実施形態では、SMDコイル16A〜16Dの下に厚肉部38及び小開口部42が形成されている。
これにより、SMDコイル16A〜16Dの熱が厚肉部38に伝わるとともに、ファン28の送風により通風口32を通った空気は、開口部40に流入するが、通常の大きさの定開口部41よりも小開口部42の開口面積が小さいため、小開口部42内における空気の流動が定開口部41よりも大きくなり、厚肉部38からの熱を小開口部42から効率的に外部に逃がすことができる。
Here, as shown in FIGS. 5 and 6, the plate-
The positions of the
As a result, the heat of the SMD coils 16A to 16D is transmitted to the
放熱部材35の下には、板状のフィンカバー43が装着される。フィンカバー43は、図3に示すように、放熱部材35の開口を下方から閉鎖する平板状の閉鎖部44と、閉鎖部44の両側端を上方に屈曲させてなり放熱部材35の側面に取付けられる取付部46とを備え、閉鎖部44と取付部46とが一体に形成されている。閉鎖部44には、千鳥状に配置された複数の凹部45が形成されている。閉鎖部44が放熱フィン39間の開放された部分を閉鎖することで、筒状の空気の流通経路を形成する。
A plate-like fin cover 43 is attached under the
本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
電子ユニット10は、導電路を有する回路基板11と、回路基板11に実装される電子部品16と、回路基板11に重ねられる板状部36と当該板状部36の板面と交差する方向に並んで配された複数の放熱フィン39とを有する放熱部材35と、隣り合う放熱フィン39間の複数の開口部40に送風するファン28(送風手段)と、を備え、複数の開口部40のうち少なくとも1つは、他の開口部40よりも開口面積が小さい小開口部42とされている。
According to the present embodiment, the following operations and effects are achieved.
The
このようにすれば、ファン28により送風されることで放熱フィン39間の開口部40内を空気が流通して、放熱性を向上させることができる。
ここで、ファン28で送風された空気のうち、小開口部42に送風された空気は、開口面積が小さい小開口部42内で、他の開口部40よりも流速を早くすることができるため、回路基板11が部分的に高温になったとしても、高温部分の熱を小開口部42から外部に逃がして放熱することが可能になり、より一層、放熱性を向上させることができる。
If it does in this way, air will distribute | circulate the inside of the
Here, among the air blown by the
また、板状部36には、当該板状部36を厚肉にすることで小開口部42の開口面積を小さくする厚肉部38が形成されている。
このようにすれば、厚肉部38によって板状部36が厚くなれば、その部分の熱容量を増やすことができるため、瞬間的な出力増加時の温度上昇を抑制することができる。
Further, the plate-
In this way, if the plate-
さらに、小開口部42は、電子部品16寄りの位置に形成されている。
このようにすれば、電子部品16の熱を小開口部42によって効果的に放熱できると共に電子部品16の温度上昇を抑制することができる。
Further, the
In this way, the heat of the
また、電子部品16は、複数備えられ、複数の電子部品16は、キャパシタ16E(低発熱部品)と、キャパシタ16Eよりも発熱するSMDコイル16A〜16D(高発熱部品)とからなり、小開口部42は、キャパシタ16EよりもSMDコイル16A〜16Dに近い位置に形成されている。
このようにすれば、16A〜16Dの熱を小開口部42によって放熱することができるため、局所的に高温となる部分の熱を効率的に放熱させることができる。
A plurality of
In this way, since the heat of 16A to 16D can be radiated by the
さらに、電子部品16は、選択的に通電する複数のSMDコイル16A〜16Dであって、選択的に通電する複数のSMDコイル16A〜16Dは、回路基板11上における互いに離れた位置に実装されている。
このようにすれば、SMDコイル16A〜16Dの熱を回路基板11上に分散することができるため、回路基板11が局所的に高温になることを抑制できる。
Further, the
In this way, since the heat of the SMD coils 16A to 16D can be dispersed on the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、放熱部材35に厚肉部38を設けることで小開口部42を形成したが、これに限られず、厚肉部38を設けずに小開口部42を形成してもよい。
(2)上記実施形態では、送風手段はファン28としたが、ファン28以外の送風手段を用いて開口部40に送風するようにしてもよい。
(3)小開口部42及び厚肉部38の位置や数は、上記実施形態の位置や数に限られず、小開口部42や厚肉部38を異なる位置や数で形成してもよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In the above embodiment, the
(2) In the above embodiment, the air blowing means is the
(3) The positions and numbers of the
10: 電子ユニット
11: 回路基板
16: 電子部品
16A〜16D: SMDコイル(高発熱部品)
16E:キャパシタ(低発熱部品)
20: 保持部材
28: ファン
35: 放熱部材
36: 板状部
37: 定径部
38: 厚肉部
39: 放熱フィン
40: 開口部
41: 定開口部
42: 小開口部
43: フィンカバー
10: Electronic unit 11: Circuit board 16:
16E: Capacitor (low heat generation component)
20: Holding member 28: Fan 35: Heat radiating member 36: Plate-shaped portion 37: Constant diameter portion 38: Thick portion 39: Radiating fin 40: Opening portion 41: Constant opening portion 42: Small opening portion 43: Fin cover
Claims (6)
前記回路基板に実装される電子部品と、
前記回路基板に重ねられる板状部と当該板状部の板面と交差する方向に並んで配された複数の放熱フィンとを有する放熱部材と、
隣り合う前記放熱フィン間の複数の開口部に送風する送風手段と、を備え、
前記複数の開口部のうち少なくとも1つは、他の開口部よりも開口面積が小さい小開口部とされている電子ユニット。 A circuit board having a conductive path;
Electronic components mounted on the circuit board;
A heat dissipating member having a plate-like portion overlaid on the circuit board and a plurality of heat dissipating fins arranged in a direction intersecting with the plate surface of the plate-like portion;
Air blowing means for blowing air to a plurality of openings between the adjacent heat dissipating fins,
An electronic unit in which at least one of the plurality of openings is a small opening having a smaller opening area than the other openings.
前記小開口部は、前記低発熱部品よりも前記高発熱部品に近い位置に形成されている請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の電子ユニット。 A plurality of the electronic components are provided, and the plurality of electronic components includes a low heat generation component and a high heat generation component that generates heat more than the low heat generation component,
4. The electronic unit according to claim 1, wherein the small opening is formed at a position closer to the high heat generation component than the low heat generation component. 5.
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2013
- 2013-11-14 JP JP2013235646A patent/JP2015096010A/en active Pending
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