本發(fā)明涉及電氣設(shè)備制造領(lǐng)域,具體地涉及一種散熱裝置、一種電源處理裝置及電源處理裝置的制造方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的電源處理裝置為具有電壓控制、處理功能的電路組成的裝置,如充電機(jī)和交流電機(jī)控制器等。在電源處理裝置內(nèi)部設(shè)置發(fā)熱體(如功率管和芯片)等,以實(shí)現(xiàn)電路的功能,而發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量非常大,因此電路裝置中會(huì)設(shè)置與發(fā)熱體接觸的散熱金屬塊以實(shí)現(xiàn)發(fā)熱體的散熱。
現(xiàn)有的散熱塊為條狀散熱塊,散熱塊放置于相鄰的兩個(gè)發(fā)熱體之間,使兩個(gè)發(fā)熱體分別貼于散熱塊的兩側(cè),然后使用U型夾對(duì)兩個(gè)發(fā)熱體和散熱塊之間進(jìn)行夾緊,多個(gè)發(fā)熱體夾緊于散熱塊后再同時(shí)安裝到電路基板上。由于U型夾需要從正上方對(duì)散熱塊進(jìn)行夾緊,散熱塊無法從正上方增加體積,存在體積限制的散熱塊散熱效果不佳,且其安裝方法難以保證多個(gè)發(fā)熱體的位置準(zhǔn)確,發(fā)熱體安裝到電路基板時(shí)定位困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的第一發(fā)明目的在于提供一種具有優(yōu)良散熱性能的散熱裝置。
本發(fā)明的第二發(fā)明目的在于提供一種具有優(yōu)良散熱性能的電源處理裝置。
本發(fā)明的第三發(fā)明目的在于提供一種具有提高散熱效果和降低制造難度的電源處理裝置的制造方法。
本發(fā)明第一發(fā)明目的提供散熱裝置包括夾緊裝置和散熱塊;夾緊裝置還包括彈片和插銷;散熱塊包括相互連接的接觸塊和散熱基板,接觸塊和橫板相互垂直;散熱基板上設(shè)置有插裝通孔,彈片的至少一部分和插銷的至少一部分均位于插裝通孔內(nèi),且插銷抵壓于彈片的第一側(cè),彈片的第二側(cè)抵壓于發(fā)熱體的第一側(cè),發(fā)熱體的第二側(cè)抵壓于接觸塊。
由上可見,插銷抵接到彈片的第一側(cè),彈片形變后抵接到發(fā)熱體上,發(fā)熱體在彈片的作用力下抵壓到散熱塊的接觸塊上,實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱體的夾緊,且接觸塊與散熱基板連接,散熱基板的延伸面積與厚度均不受限制,發(fā)熱體的熱量充分傳遞到散熱塊上,有效提高散熱效果;且本散熱裝置可進(jìn)行發(fā)熱體與電路基板之間的安裝,無需進(jìn)行多個(gè)發(fā)熱體同時(shí)定位安裝,降低制造難度。
進(jìn)一步的方案是,插裝通孔內(nèi)設(shè)置有第一凸臺(tái)和第二凸臺(tái);彈片的末端設(shè)置有第一限位凸起,插銷的末端設(shè)置有第二限位凸起;第一限位凸起與第一凸臺(tái)限位配合,第二限位凸起與第二凸臺(tái)限位配合。
由上可見,第一凸臺(tái)和第二凸臺(tái)可分別對(duì)彈片以及插銷進(jìn)行插裝限位,防止彈片和插銷松脫。
進(jìn)一步的方案是,彈片包括彎曲部,發(fā)熱體抵接于彎曲部。
由上可見,彎曲部的彎曲程度決定了發(fā)熱體受到的夾緊力,保證發(fā)熱體與散熱塊之間緊密夾緊。
進(jìn)一步的方案是,散熱基板上設(shè)置有支撐凸起,支撐凸起設(shè)置于插銷安裝孔的一側(cè)上,插銷抵接于支撐凸起上。
由上可見,插銷的旋轉(zhuǎn)自由度被進(jìn)一步約束,防止插銷受力脫落。
進(jìn)一步的方案是,插裝通孔包括具有圓弧內(nèi)壁面的插銷安裝孔,插銷的至少一部分位于插銷安裝孔內(nèi)。
由上可見,插銷位于插銷安裝孔內(nèi),插銷被有效定位,保證散熱裝置的安裝穩(wěn)固性。
進(jìn)一步的方案是,散熱塊由鋁或者鋁合金制成。
進(jìn)一步的方案是,散熱裝置還包括導(dǎo)熱片,發(fā)熱體抵接于導(dǎo)熱片的一側(cè),導(dǎo)熱片的第二側(cè)抵接于接觸塊。
由上可見,類如硅片的導(dǎo)熱片可提高發(fā)熱體與散熱塊之間的熱傳遞速度,提高散熱效果。
本發(fā)明第二發(fā)明目的提供的電源處理裝置包括電路基板、發(fā)熱體以及散熱裝置,散熱裝置包括夾緊裝置以及散熱塊,發(fā)熱體插裝到電路基板上;其特征在于:夾緊裝置還包括彈片和插銷;散熱塊包括相互連接的接觸塊和散熱基板,接觸塊和橫板相互垂直;散熱基板設(shè)置有插裝通孔,彈片的至少一部分和插銷的至少一部分均位于插裝通孔內(nèi),且插銷抵壓于彈片的第一側(cè),彈片的第二側(cè)抵壓于發(fā)熱體的第一側(cè),發(fā)熱體的第二側(cè)抵壓于接觸塊。
由上述方案可見,散熱塊通過彈片和插銷的抵壓而實(shí)現(xiàn)與散熱塊之間的夾緊,且用于安裝彈片和擦插線的插裝通孔設(shè)置于散熱基板,散熱基板的體積與延伸面積不受夾緊組件的限制,發(fā)熱體的熱量充分傳遞到散熱塊上,優(yōu)化散熱效果。
本發(fā)明第三發(fā)明目的提供的電源處理裝置的制造方法,其中電路處理裝置包括電路基板、發(fā)熱體以及散熱裝置;散熱裝置包括散熱塊、彈片和插銷,散熱塊包括接觸塊和散熱基板,接觸塊與散熱基板相互連接且相互垂直,散熱基板上設(shè)置有插裝通孔。電源處理裝置的制造方法包括將發(fā)熱體插裝到電路基板中;將散熱塊安置到電路基板上,且接觸塊位于發(fā)熱體的一側(cè);將彈片插入插裝通孔中,且彈片一部分位于發(fā)熱體的另一側(cè);將插銷插入插裝通孔中,插銷抵接于彈片以致彈片與接觸塊從兩側(cè)對(duì)發(fā)熱體進(jìn)行夾緊。
由上可見,進(jìn)行電源處理裝置的制造時(shí),先對(duì)發(fā)熱體與電路基板之間進(jìn)行安裝,多個(gè)發(fā)熱體安裝好到電路基板上后再疊放散熱塊到電路基板上方,使接觸塊均位于發(fā)熱體一側(cè),最后依次安放彈片與插銷。由于發(fā)熱體與接觸塊之間的夾緊通過彈片的彈性形變實(shí)現(xiàn),故不需要彈片與插銷的高度定位,節(jié)省了現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)熱體安裝到散熱塊時(shí)的多重同時(shí)定位工作和安裝到電路基板的多重同時(shí)定位工作。電路處理裝置的安裝難度下降、生產(chǎn)效率提高,且散熱塊不受體積限制的散熱基板提供了優(yōu)良的散熱效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明散熱裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明散熱裝置第一實(shí)施例中散熱塊的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為圖2中A處的放大圖。
圖4為本發(fā)明散熱裝置第一實(shí)施例中插銷的結(jié)構(gòu)圖。
圖5為本發(fā)明散熱裝置第一實(shí)施例中彈片的結(jié)構(gòu)圖。
圖6為本發(fā)明散熱裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)分解圖。
圖7為本發(fā)明散熱裝置第一實(shí)施例的剖視圖。
圖8為本發(fā)明散熱裝置第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)分解圖。
圖9為本發(fā)明電源處理裝置的制造方法實(shí)施例的流程框圖。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
第一實(shí)施例
電源處理裝置如充電機(jī)、交流控制器或直流控制器,電源處理裝置包括電路基板以及散熱裝置。散熱裝置包括插裝到電路基板上的發(fā)熱體和散熱塊,發(fā)熱體的為發(fā)熱件,因此需要設(shè)置散熱塊對(duì)發(fā)熱體的熱量進(jìn)行對(duì)外散熱。
參見圖1,圖1為散熱裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施例的散熱裝置包括散熱塊1和多個(gè)夾緊裝置,散熱裝置能實(shí)現(xiàn)對(duì)散熱塊的夾緊和與發(fā)熱體之間的熱傳遞。散熱塊1包括接觸塊11和散熱基板12,接觸塊11和散熱基板12一體成型,散熱裝置的主要工作原理是,通過夾緊裝置將發(fā)熱體夾緊到散熱塊1的接觸塊11的一側(cè)上,通過熱傳遞將發(fā)熱體上的熱量傳遞到接觸塊11,接觸塊11的熱量傳導(dǎo)到散熱基板12,再通過具有更大散熱面積的散熱基板12對(duì)外散熱;本實(shí)施例中的發(fā)熱體為功率管2。
參見圖2,圖2為散熱塊的結(jié)構(gòu)圖。結(jié)合圖1,金屬鋁或鋁合金制成的散熱塊1包括接觸塊11和散熱基板12,接觸塊11和散熱基板12均為具有一定厚度的板型金屬塊,接觸塊11和散熱基板12一體成型且二者之間相互垂直。在散熱基板12上方的散熱面上設(shè)置有插裝通孔13,插裝通孔13用于插裝夾緊裝置,夾緊裝置從上往下插裝,從散熱基板12下方與接觸塊11共同作用對(duì)功率管2進(jìn)行夾緊;在散熱基板12的與接觸塊11所在的平面上設(shè)置有支撐凸起14,支撐凸起14位于插裝通孔13一側(cè)。
參見圖3、圖4和圖5,圖3為圖2中A處的局部放大圖,圖4為夾緊裝置中插銷的結(jié)構(gòu)圖,圖5為夾緊裝置中彈片的結(jié)構(gòu)圖。夾緊裝置包括插銷4和彈片3,彈片3為具有一定彈性形變能力的金屬片,彈片3的上部為矩形部,彈片3的下部為彎曲部31,彎曲部31從矩形部的末端開始彎曲,從彈片3的厚度方向上,彎曲部31呈S型彎曲;彈片3的頂部設(shè)置有第一限位凸起32,第一限位凸起32為彈片3端部兩側(cè)橫向延伸而形成的伸出部。插銷4為長形圓柱銷41,插銷4的頂端設(shè)置有第二限位凸起42,第二限位凸起42為具有比圓柱銷41更大直徑的扁形圓柱,插銷4的底端倒圓角設(shè)置。
散熱塊1的插裝通孔13包括有彈片安裝孔131和插銷安裝孔132,彈片安裝孔131為矩形通孔,彈片安裝孔131的內(nèi)壁上凸起形成第一凸臺(tái)133;插銷安裝孔132為具有圓弧內(nèi)壁面的通孔,在圓弧內(nèi)壁面上凸起形成第二凸臺(tái)134。結(jié)合圖1,支撐凸起14位于插銷安裝孔132一側(cè)上,且支撐凸起14的內(nèi)壁面與插銷安裝孔132的內(nèi)壁面相切接合。
參見圖6和圖7,圖6為散熱裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)分解圖,圖7為散熱裝置的剖視圖。功率管2安裝到電路基板上后位置得以固定,此后將散熱塊1放置到功率管2一側(cè),使接觸塊11處于功率管2的一側(cè)上。彈片3安裝到插裝通孔13后,彈片3位于功率管2的另一側(cè)上,功率管2位于彈片3與接觸塊11之間。插銷4的安裝位置位于彈片3的另一側(cè)上,插銷4安裝到插裝通孔13后,插銷4對(duì)彈片3的第一側(cè)進(jìn)行抵壓,彈片3發(fā)生一定量的彈性形變,且彈片3的彎曲部31(圖4示)第二側(cè)抵壓到功率管2的第一側(cè);接觸塊11與功率管2之間還設(shè)置有導(dǎo)熱片,本實(shí)施例中的導(dǎo)熱片為硅片5,硅片5可預(yù)先附著在接觸塊11上,當(dāng)功率管2受到彈片3的抵壓后,功率管2則抵壓至接觸塊11上的硅片5上。接觸塊11和彈片3共同作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)功率管2的夾緊。彈片3上的第一限位凸起32抵接到插裝通孔13中的第一凸臺(tái)133上,第一凸臺(tái)133的限位作用防止彈片3松脫,插銷4上的第二限位凸起42抵接到插裝通孔13中的第二凸臺(tái)134上,第二凸臺(tái)134的限位作用防止插銷4松脫;支撐凸起14的設(shè)置可對(duì)插銷4進(jìn)行限位,提供插銷4背向彈片3方向上的支撐力,提高散熱裝置的力學(xué)性能以及安裝穩(wěn)定性。
由于電路基板上功率管2的位置分布根據(jù)電路基板的電路分布而設(shè)定,接觸塊11的具體形狀可根據(jù)功率管2的具體數(shù)量、布置位置和朝向去具體設(shè)置,使散熱塊1與功率管2之間的安裝工作更便捷,功率管2的熱量均通過接觸塊11傳遞到散熱基板12上,散熱基板的表面積不因夾持裝置的設(shè)置而受到限制,且導(dǎo)熱片有效提高導(dǎo)熱能力,多個(gè)功率管2的熱量均通過大面積的表面?zhèn)鬟f到外界,電源處理裝置的散熱性能有效提高。
第二實(shí)施例
參見圖8,圖8為散熱裝置第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖,接觸塊7的接觸面上直接設(shè)置有硅涂層9,安裝時(shí)功率管8抵接到接觸塊7的接觸面上實(shí)現(xiàn)夾緊,同時(shí)硅涂層提供良好的導(dǎo)熱能力。
電源處理裝置的制造方法實(shí)施例
參見圖9,圖9為電源處理裝置的制造方法的流程框圖,電源處理裝置的結(jié)構(gòu)在上文實(shí)施例中已進(jìn)行詳細(xì)說明,故不贅述。結(jié)合圖6,先執(zhí)行步驟S1,將功率管2插裝到電路基板上,功率管2的數(shù)量可以為多個(gè);隨后執(zhí)行步驟S2,將散熱塊1安置到電路基板上方,且接觸塊11位于功率管2的一側(cè);然后執(zhí)行步驟S3,將彈片3插入插裝通孔13內(nèi),此時(shí)彈片3和接觸塊分別位于功率管2的兩側(cè);最后執(zhí)行步驟S4,將插銷4插裝到插裝通孔13內(nèi),此時(shí)插銷4對(duì)彈片3進(jìn)行抵押,彈片3往靠近功率管2的方向移動(dòng),并抵壓到功率管2的第一側(cè)上,收到抵壓力的功率管2的第二側(cè)抵壓到接觸塊11上,接觸塊11和彈片3共同作用對(duì)功率管2進(jìn)行夾緊;此時(shí)彈片3形成反向的彈性形變,因此增大了對(duì)功率管2的夾緊力;接觸塊11上預(yù)先附著有硅片或者硅涂層,功率管2緊貼于硅片或者硅涂層上,提高散熱速率。散熱塊1整體采用金屬鋁或鋁合金制成,接觸塊11上連接散熱基板12,散熱基板12具有面積可擴(kuò)展性和不受限等特點(diǎn),功率管2的熱量可通過散熱基板12更大的面積去實(shí)現(xiàn)充分的熱傳遞,優(yōu)化對(duì)功率管2的散熱性能。
最后需要強(qiáng)調(diào)的是,以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種變化和更改,如散熱塊的接觸塊以及散熱基板的形狀可以為其他特殊輪廓,散熱基板上設(shè)置有散熱鰭片,散熱基板上連接有多塊接觸塊等,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。