冷卻印刷電路板上發(fā)熱元件的電子組件和方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種冷卻印刷電路板上發(fā)熱元件的電子組件和方法，該電子組件包含結構件以及連接到該結構件以組成風道的印刷電路板(PCB)。該印刷電路板具有第一側面和第二側面，且所述第一側面用于容納一個或多個發(fā)熱元件。所述印刷電路板上還包含一個或多個孔。所述電子組件進一步還包含氣流產生裝置，以用來沿著所述風道和所述印刷電路板的第二側面產生氣流，這樣氣流可被強制通過所述一個或多個孔。通過在所述印刷電路板下面形成風道并允許氣流可以被強制通過所述印刷電路板上的孔，從而可更有效地冷卻印刷電路板上的元件。例如，可以定制孔的位置，這樣特定的元件或元件的特定部分可以暴露在通過孔的氣流下。
【專利說明】冷卻印刷電路板上發(fā)熱元件的電子組件和方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于冷卻印刷電路板(PCB)上元件的裝置和方法。特別地，該本發(fā)明涉及用于冷卻印刷電路板上一個或多個發(fā)熱元件的電子組件以及采用該組件冷卻發(fā)熱元件的方法。本發(fā)明進一步還涉及一種能夠與使用所述冷卻印刷電路板上發(fā)熱元件的電子組件一同使用的印刷電路板。

【背景技術】
[0002]電子元件在有電流通過時會產生熱量。當許多電子元件安裝在印刷電路板上時，產生的熱量會相對集中，若未能有效散熱，則這些元件會由于過熱、短路等問題具有被損壞的風險。
[0003]人們設計了多種冷卻電子元件的方法。典型情況下，會采用一個或多個冷卻風扇以產生流向元件的氣流。圖1演示了采用現(xiàn)有技術中的方法來冷卻印刷電路板上的電子元件的例子。印刷電路板10包含多個電子發(fā)熱元件(在本例中，為電容12)。風扇14安裝在印刷電路板10的一端和連接器18相鄰，并把氣流16吹向電容12。由于每個電容12上的、具有不同陰影部分的部分A和部分B，元件表面只有有限的一部分面積暴露在來自風扇14的氣流16下。特別地，電容12僅部分A得以冷卻，而部分B幾乎沒有接收到來自風扇14的氣流16，這樣在氣流16的路徑上，幾乎沒有熱量從電容12表面散去。
[0004]若需要增加制冷容量，一個典型的解決方案是采用額外的風扇。盡管可以采用多個風扇或空氣導流器從各個不同點以及不同方向產生氣流以最大化冷卻元件，這樣雖然可以獲得冷卻效果，但需要增加不必要的成本。進一步，采用更多風扇還會增加故障率。因此需要提供一種更有效的方法冷卻印刷電路板上的元件。本發(fā)明旨在解決此問題并克服現(xiàn)有技術的缺點。


【發(fā)明內容】

[0005]根據本發(fā)明的第一個方面，提供了一種冷卻印刷電路板上散熱元件的電子組件，包括結構件以及連接到該結構件以形成風道的印刷電路板。所述印刷電路板包括第一側面和第二側面，且所述第一側面用于容納一個或多個發(fā)熱元件。所述印刷電路板上包含一個或多個孔。該電子組件進一步包含氣流產生裝置，用來沿著所述風道和所述印刷電路板的第二側面產生氣流，這樣氣流可被強制通過所述一個或多個孔。
[0006]該結構件有多種形式，例如外殼、結構支撐或一些其它能夠結合的、耦合的、固定的或連接到印刷電路板的物理裝置。該印刷電路板應包括可以安裝電氣元件或電氣觸點的任何平臺或板件。由印刷電路板互連組成的風道且所述結構件具有不同的形狀及尺寸。該風道可被拉伸，形狀或截面為長方形，或可能會在印刷電路板下形成一個倉。所產生的氣流和印刷電路板平行，且在其它實施例中，空氣會以與印刷電路板成一定角度的方向流動。發(fā)熱元件可以是任何可以發(fā)熱的元件。它們一般是電子元件，但本發(fā)明也考慮了其它發(fā)熱源。上述印刷電路板的第一側面可背向所述風道，換而言之，印刷電路板第一側面在風道的外部或外面。特別地，印刷電路板的第一側面可背向所述風道，這樣印刷電路板的第一側面的發(fā)熱元件處于所述風道外部。印刷電路板的第二側面面向所述風道并成所述風道的側壁或頂板。開孔中包括一部分孔不是為了通過氣流，例如，可能包括一些孔為了走線或用于固定裝置，不過氣流也可通過。氣流產生裝置包含一些裝置，例如風扇，用于順著風道傳送氣流并隨后通過一個或多個孔，在其它實施例中可能是用來順著風道吸取空氣的真空裝置，從而通過一個或多個開孔吸取空氣。這樣，上述氣流產生裝置會產生氣流，然后該氣流通過一個或多個開孔被推出或傳送。由印刷電路板和結構件互連而組成的風道可能被大致地密封，這樣可更有效地通過一個或多個孔傳送氣流。該組件可以是模塊化的，這樣它可以從一個系統(tǒng)、設備或裝置中被拆除然后安裝在另一個系統(tǒng)、設備或裝置中。
[0007]通過在印刷電路板下行成一個風道并允許氣流被強制通過該印刷電路板上的開孔，可獲得對印刷電路板上的元件更有效的冷卻效果。例如，可定制開孔位置這樣特定的元件或元件的特定部分可通過開孔暴露在氣流中。更進一步，印刷電路板的第二側面的電子觸點會暴露在沿著風道流動的冷卻氣流中。所述電子組件進一步包括一個風扇(如圖1所示)用來把空氣直接吹向印刷電路板上的元件，而風道則可以把氣流導向印刷電路板下方。采用這種方法可提高冷卻效率。應該注意的是，若風扇或其它氣流產生裝置被用來沿著印刷電路板的第一側面產生氣流，該氣流不應該對所述風道中的氣流產生反作用。這可以通過調節(jié)沿著印刷電路板第一側面的氣流的強度或調節(jié)氣流的方向等來實現(xiàn)。
[0008]所述印刷電路板外圍周邊的至少一部分為波狀外形，即在所述結構件和所述印刷電路板外圍周邊間可以形成一個允許氣流通過的孔。然而所述印刷電路板的形狀一般都是矩形，在本發(fā)明中的印刷電路板的外圍為波狀外形，或其它能夠在特定點減少所述印刷電路板寬度的外形。當所述印刷電路板連接到所述結構件時，所述結構件的側壁和所述印刷電路板的周邊之間可有效地形成一個孔。來自所述風道的氣流會通過由所述印刷電路板邊緣和所述結構件之間形成的孔，從而通過所述風道和所述風道外輪廓之間。更進一步，通過沿著所述印刷電路板周邊形成波狀部分，而不是在印刷電路板內部形成孔，這樣可保持所述印刷電路板的結構完整性。
[0009]所述印刷電路板的第一側面可能包含一個或多個元件區(qū)域，所述每個區(qū)域都可以容納一個或多個發(fā)熱元件。元件區(qū)域一般是實際的、放置元件的區(qū)域。它們不需要具體在所述印刷電路板上標識出來。例如，在所述印刷電路板的制造過程中，可以簡單基于任何所述印刷電路板周邊的波狀外形的位置來確定元件區(qū)域。可選地，在加工所述印刷電路板之前，元件區(qū)域可以在印刷電路板上預先定義所述元件區(qū)域。所述元件區(qū)域可以采用任何合適的形狀以設定所述元件區(qū)域上用于放置元件的邊界。例如，若該元件是電容，則應該在所述印刷電路板的第一側面設定一個圓形的元件區(qū)域，而所述電容可以在完成時安裝在那個區(qū)域。在放置之前，所述印刷電路板外圍周邊的適當部分可能會具有波狀外形，例如在毗鄰元件區(qū)域的位置。
[0010]所述印刷電路板的波狀部分可能毗鄰一個或多個元件區(qū)域中的一個，并可能向所述元件區(qū)域內延伸。
[0011]上述波狀部分可能至少與容納在所述元件區(qū)域內安裝的發(fā)熱元件的形狀部分地吻合。通過將所述波狀孔定位于毗鄰所述印刷電路板上指定的元件區(qū)域，當采用此處所述的風道原理時，可以對元件進行更有效以及更有選擇性的冷卻。也可以在所述印刷電路板上形成一個或多個孔，這樣當強制氣流通過所述一個或多個孔時，這些氣流會毗鄰流經所述一個或多個元件區(qū)域。若所述印刷電路板的波狀部分盡可能地靠近所述元件區(qū)域/元件，或至少該波狀外形的一部分導致所述元件區(qū)域/元件與所述印刷電路板邊緣的距離減少，則可以說該波狀部分毗鄰該元件區(qū)域/元件。更進一步，通過使所述印刷電路板外廓部分吻合所述元件的形狀，則可進一步協(xié)助冷卻，因為強制通過孔的氣流會更靠近該元件并因此能更有效地散熱。所述外廓與該元件形狀的吻合僅僅需要在短距離對元件形狀做鏡像，這種吻合性甚至可以改善組件的制冷效率。
[0012]上述每個元件區(qū)域包括上游區(qū)域和下游區(qū)域，這些區(qū)域根據沿著風道的氣流被定義?？稍谒鲇∷㈦娐钒迳峡尚纬梢粋€或多個孔，以使當強制氣流通過所述一個或多個孔時，這些氣流會流經所述一個或多個下游區(qū)域的附近。這樣，當元件上游部分(相對于產生的氣流)接收來自所述印刷電路板第一側面的冷卻風扇的氣流時，不在來自該風扇的直接氣流路徑上的元件下游部分會受益于通過所述風道以及向上通過所述印刷電路板孔的冷卻氣流。這樣，元件表面的大部分會暴露在冷卻氣流下，并因此會被更充分地冷卻。
[0013]沿著上述風道的所述氣流整體上和所述印刷電路板平行。
[0014]上述風道具有矩形截面。
[0015]上述結構件可能包含多個相關的印刷電路板，這樣所述風道包括一個η邊的多邊形截面。N可以是大于2的整數。這樣，該結構件典型地由塑料組成，它可能包括或完全由多個印刷電路板組成，其中，這些印刷電路板和所述帶孔的印刷電路板一同形成一個風道。
[0016]在本發(fā)明的一個特定方面，可由多個結構板件形成一個風道或導管，這樣該導管具有η邊的多邊形截面。若η=3，則至少其中一個板件是印刷電路板；若!!=4，則導管的橫截面是矩形，至少兩個或三個板件會是印刷電路板；若η>4，則至少一個板件是印刷電路板。至少其中一個印刷電路板可能包含孔以允許氣流通過，并進入風道或從風道出去。這種氣流會冷卻一個或多個印刷電路板上的元件的下游部分。
[0017]根據本發(fā)明的第二方面，提供了一種冷卻印刷電路板上發(fā)熱元件的方法。該方法包括將所述印刷電路板連接到結構件以形成風道。該印刷電路板具有第一側面和第二側面，且所述第一側面容納由一個或多個發(fā)熱元件。該印刷電路板包含一個或多個孔。該方法進一步包含沿著所述風道和所述印刷電路板的第二側面產生氣流，以使氣流可被強制通過所述一個或多個孔。該方法可以更有效地冷卻印刷電路板上的元件，特別是可以冷卻一般不會暴露在沿著所述風道外部或所述印刷電路板第一側面的冷卻氣流下的元件區(qū)域。
[0018]根據本發(fā)明第三方面，提供了一種印刷電路板，在其表面設有元件區(qū)域以用來安裝發(fā)熱元件。所述印刷電路板外圍周邊的一部分毗鄰所述元件區(qū)域，且該部分波狀地向內延伸到所述元件區(qū)域。
[0019] 印刷電路板本身形成的孔而不是沿著其外圍周邊，在一定程度上保持了印刷電路板的結構完整性。這樣，通過在沿著印刷電路板外圍周邊提供波狀外形，則不會削弱印刷電路板的結構完整性。一個優(yōu)點是，該波狀外形的印刷電路板可以和一結構件組合形成一個風道，正如上所述。當和結構件組合時，在保持印刷電路板結構完整性的同時，該波狀外形也提供印刷電路板孔使氣流可以通過.
[0020]上述印刷電路板的波狀部分至少與容納在所述元件區(qū)域的發(fā)熱元件的形狀部分地吻合。[0021 ] 上述元件區(qū)域可包含由發(fā)熱元件占據的印刷電路板區(qū)域。
[0022]印刷電路板可能會連接到一個結構件以形成一個風道。風道內產生的氣流可能會強制通過印刷電路板的波狀部分，當印刷電路板連接到結構件時，該波狀部分和該結構件形成孔。
[0023]本發(fā)明的更多特征在下面被描述，并可能是上述任何一實施例的一部分。
[0024]本發(fā)明和采用波狀外形印刷電路板的電機控制器/功率變換器的氣流管理有關。印刷電路板的波狀外形被用來提供氣流流出路徑以實現(xiàn)統(tǒng)一的氣流分配并把適量的氣流吹向熱的元件。這種波狀外形對于所述印刷電路板上的發(fā)熱元件的位置和幾何形狀是獨一的。來自位于腰線以下的系統(tǒng)風扇(參見圖6和7)的強制氣流可能被導流、改變方向并再分配到產品腰線以上的部分。這種方法適用于任何電機驅動器/功率變換器，比如交流驅動器。
[0025]本發(fā)明進一步涉及一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有由印刷電路板的獨特外形和相鄰部件組成的導管。任何采用強制風冷法的、具有一個或多個印刷電路板的產品都會受益于本發(fā)明。本發(fā)明可被用來冷卻安裝在印刷電路板上的元件以及印刷電路板下面的電氣觸點。本發(fā)明可進一步用來冷卻沒有安裝在系統(tǒng)風扇的氣流路徑上的、電氣機箱內的所有發(fā)熱元件。
[0026]來自系統(tǒng)風扇的氣流可被機箱內預先定義的幾何形狀(比如通風、斜坡等)從腰線以下傳送到產品腰線以上。該氣流可能被由一個或多個印刷電路板和結構件(比如塑料結構)外殼形成的導管導流、改變方向并再分配。沿著印刷電路板的氣流可冷卻印刷電路板下側面的觸點。這種方法可以組成一個隔間以防止來自熱元件的預先加熱的氣流被吹向相鄰元件。該印刷電路板會具有雙功能以支持電氣元件和電氣連接，并作為導管的外壁。安裝在印刷電路板上面的元件被氣流冷卻，該氣流經過由所述印刷電路板提供的波狀外廓/外形。這樣，所述元件的更大一部分區(qū)域暴露在氣流中，并因此提供更有效的冷卻。來自風扇的氣流被強制流過所述印刷電路板下方，并被分配和導向所述元件周圍。所述印刷電路板上設計有孔和波狀外形，以便新氣流通過這些孔和波狀外形被導向和分配到所述元件表面。
[0027]根據本發(fā)明，印刷電路板的兩側都可以被冷卻，這對于雙面都安裝有元件的電路板很有用。所述印刷電路板本身可以被用來分配氣流而無需增加任何額外物理部件來作為導流部件。該方法/概念可以用于任何具有單個或多個印刷電路板的產品。這種產品包括功率變換器、計算機SMPS (開關式電源)、工業(yè)和商業(yè)SMPS (開關式電源)、工業(yè)控制面板，并且本發(fā)明可進一步被用于任何采用強制風冷法的產品。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]通過以下對附圖的描述，本發(fā)明實施方式的特征和優(yōu)點將變得更加容易理解，其中
[0029]圖1是采用現(xiàn)有技術的方法冷卻印刷電路板上的元件的方案示意立體圖；
[0030]圖2A是本發(fā)明優(yōu)選實施例采用的印刷電路板的俯視圖；
[0031]圖2B顯示了如圖2A所示的印刷電路板安裝有元件時的俯視圖；
[0032]圖3顯示了本發(fā)明優(yōu)選實施例中的電子組件的立體分解圖；
[0033]圖4顯示了圖3中的電子組件的立體圖；
[0034]圖5顯示了圖3和圖4中的電子組件在使用中的立體分解圖；
[0035]圖6顯示了用于交流驅動器的電子組件的立體圖；
[0036]圖7是圖6所示的交流驅動器的側面截面圖；
[0037]圖8A是交流驅動器的第一個立體截面圖；
[0038]圖SB和SC顯示了沿著圖8A所示截面的、通過交流驅動器的氣流的第一速度和溫度曲線；
[0039]圖9A是交流驅動器的第二個立體截面圖；
[0040]圖9B和9C顯示了沿著圖9A所示截面的、通過交流驅動器的氣流的第二速度和溫度曲線；并且
[0041]圖10顯示了依據本發(fā)明第二個優(yōu)選實施例的電子組件的示意圖。

【具體實施方式】
[0042]下面對優(yōu)選實施方式的描述僅僅是示范性的，而絕不是對本發(fā)明及其應用或用法的限制。在各個附圖中采用相同的附圖標記來表示相同的部件，因此相同部件的構造將不再重復描述。
[0043]以下結合附圖以及【具體實施方式】對本發(fā)明的技術方案做進一步說明。
[0044]本發(fā)明目的在于提供用于冷卻印刷電路板上電子元件的、改進的裝置和方法。盡管下面描述了本發(fā)明的不同實施例，但本發(fā)明不僅僅局限于這些實施例，這些實施例衍生的實施例也屬于受權利要求限制的本發(fā)明范圍之內。
[0045]根據本發(fā)明的第一實施例，圖2A和2B顯示了具有波狀外形的印刷電路板20。特別地，圖2A顯示了印刷電路板20在安裝有元件前的狀態(tài)或接納元件前的狀態(tài)，而圖2B顯示了印刷電路板20接納有電容24的狀態(tài)。在圖2A中，印刷電路板20包括四個圓形元件區(qū)域22，每個區(qū)域可容納其中一個電容24。也可使用其它形狀的元件區(qū)域，且它們在印刷電路板20上的位置因不同的實施例而不同。例如，元件區(qū)域22可能是矩形。元件區(qū)域22可以是印刷電路板20上的實際區(qū)域并用于識別待安裝在印刷電路板20上的元件(比如電容24)的位置。更進一步地，若印刷電路板20上安裝有更多或更少數量的元件，則元件區(qū)域22的數量和形狀也會相應地變化。為了顯示清楚，圖2B中未顯示元件區(qū)域22，因為電容24已經安裝在印刷電路板20上。
[0046]印刷電路板20進一步還包含多個波狀邊緣或波狀部分26。波狀部分26沿著印刷電路板20周邊形成，這樣印刷電路板20的周邊在適當的位置向內成形，朝向元件區(qū)域22。例如，波狀部分26鄰接元件區(qū)域22，導致印刷電路板20的寬度比沒有波狀部分時的印刷電路板20的寬度更小。在圖2B中，可以看出波狀部分26至少部分地和電容24的圓形形狀相吻合。特別地，每個波狀部分26都包含曲線部分26a，該部分至少部分地和電容24的圓形形狀部分成鏡像關系，相匹配或相吻合。
[0047]印刷電路板20具有中間孔18，其尺寸一般配置為允許緊固件通過以便把元件等固定到印刷電路板20的表面。若沒有與中間孔18共同使用的緊固件，則中間孔18可允許氣流經過。印刷電路板20進一步包含與元件區(qū)域22鄰接的波狀邊緣或波狀部分29。在本實施例中，波狀部分29沒有和電容24的形狀成鏡像關系或和電容形狀相吻合，而是具有長方形或線性輪廓。在其它實施例中，波狀部分29可能至少部分地與待安裝在元件區(qū)域22的元件的形狀相吻合。
[0048]根據本發(fā)明第二個優(yōu)選實施例，圖3顯示了一種電子組件或模塊30，包括風道、導管或倉31，風道、導管或倉31由結構件32和第一印刷電路板20的互連組成。結構件32可具有不同的形式，在本實施例中，它由具有相對的兩對側壁的塑料元件、外殼或機殼組成。第二印刷電路板40位于風道31之中，以組成風道31的底板或下方側壁部分。印刷電路板20 (在本實施例中，和圖2A和2B的印刷電路板20相關)沿著結構件32的上邊緣連接到結構件32，從而組成風道31的頂板或上方側壁部分(參見圖4)。印刷電路板20具有多個發(fā)熱元件分布在印刷電路板20的第一側面，并位于指定的元件區(qū)域(未顯示)。在本例中，發(fā)熱元件是電容24，當然印刷電路板20上可容納任何數量、任何類型的元件。電氣連接器25分布在印刷電路板20的一端。印刷電路板20的第一側面向外背向風道31。盡管本發(fā)明實施例中，在印刷電路板20第一側面無風扇，但在其它實施例中也可設有風扇或其它氣流產生裝置以便把氣流吹向或導向電容24。
[0049]完整的電子模塊或組件30在圖4中給出。如圖4所示，印刷電路板20已經耦合到或連接到結構件32，因此大部分地隱藏了風道31和印刷電路板40。這樣風道31由印刷電路板20和印刷電路板40與結構件32的互連組成，結構件32提供側壁，并且印刷電路板20和印刷電路板40分別提供風道31的頂板和底板。當印刷電路板20互連或以其他方式連接到機殼或結構件32時，在結構件32和印刷電路板20的波狀周邊部分之間形成波狀孔26和29。這些孔26和29允許氣流從風道31通過并向外吹向印刷電路板20的第一側面上的電容24，反之亦然。
[0050]圖5給出了使用中的電子組件30。在運行過程中，氣流產生裝置(圖中未示出)用于沿著風道31以及印刷電路板20的第二側面產生氣流。印刷電路板20的第二側面向內面向風道31。沿著風道31產生的氣流由箭頭34標識。由于風道31由印刷電路板20到結構件32的連接而被大部分密封，風道31的氣流被強制通過波狀孔26和29。特別地，如箭頭35所指示，氣流穿過由印刷電路板20周邊的波狀部分形成的孔26。波狀孔26和29位于與電容24相鄰的下游部分。在本實施例中，電容24的下游部分是最遠離連接器25的部分，下游部分相對于氣流34的方向被測量。這樣，未面對連接器25的電容24的側面由被強制通過風道31并穿過波狀孔26和29的氣流冷卻。然而波狀孔29 —般用于通過走線，風道31中的氣流也會穿過波狀孔29。若組件30包含風扇并且該風扇被用來在印刷電路板20的第一側面產生氣流，則電容24的上游部分會和下游部分一同被冷卻。
[0051]應當注意的是，風道31中的氣流可能會反向，即氣流不會被吹向并通過波狀孔26和29，而是通過波狀孔26和29被吸走。這種氣流臨近元件區(qū)域22和電容24，可通過對流熱空氣和冷空氣來冷卻電容24，就好像氣流被吹向并通過波狀孔26和29的那種方式一樣。
[0052]應當注意的是，印刷電路板40上可能包含電子元件且分布在風道31中，以受益于風道31產生的冷卻氣流。在此情況下，最好增加風道31內的氣流34，這樣，印刷電路板20和印刷電路板40的元件都可接受足夠的冷卻氣流。
[0053]圖6和圖7顯示了交流驅動器50，其中電子組件30被用來幫助冷卻電容24。在此實施例中，氣流產生裝置51位于交流驅動器50所謂的腰線W下方。氣流產生裝置51 (典型的是一風扇)所產生的吸入氣流52的大部分被導向鋁散熱器53。吸入氣流52的一小部分，如圖中箭頭54指示，由交流驅動器外殼的幾何形狀諸如斜坡等被重新導向并強制沿著風道31流動，并且隨后以上面所描述的方式向上穿過印刷電路板20的波狀孔26和29，并因此冷卻電容24的下游部分或后面部分。盡管未在當前實施例中給出，風扇或其它氣流產生裝置可位于腰線W上方并可用來對氣流導向，使氣流直接流向電容24的面向連接器的部分，這樣，和氣流34的冷卻效果相結合以提高并改善對電容24的冷卻效果。
[0054]應當注意的是，交流驅動器50包含第三印刷電路板60且位于印刷電路板20和印刷電路板40下方。印刷電路板60上可能包含進一步的元件，因此可以設想，可以和印刷電路板40 —起，在風道31下方形成第二風道。通過采用印刷電路板40上的孔，穿過第二風道的冷卻氣流可冷卻印刷電路板60上的元件，并且隨后被強制穿過印刷電路板40上的孔，和風道31中的氣流匯合在一起。通過把印刷電路板40的孔定位到臨近印刷電路板40上的元件的位置，這些元件的上游部分和下游部分都可被冷卻，并且和電容24的上游部分和下游部分的冷卻方式是一樣的。散熱器53被用來協(xié)助對印刷電路板60上元件的冷卻。
[0055]在圖6和圖7的實施例中，電容24的溫度在兩種不同情況下被測量。在第一種情況下，測量了電容24在沒有任何強制氣流而只通過自然對流和輻射進行散熱的情況下的溫度。在第二種情況下，氣流產生裝置51的氣流部分54沿著風道31被導流，并通過波狀孔26和29來冷卻電容24的下游部分。

【權利要求】
1.一種冷卻印刷電路板上發(fā)熱元件的電子組件，包括: 結構件； 連接到所述結構件以形成風道的印刷電路板，其中所述印刷電路板具有第一側面和第二側面，所述第一側面用于容納一個或多個發(fā)熱元件，所述印刷電路板上包含一個或多個孔；以及 氣流產生裝置，用于沿著所述風道和所述印刷電路板的第二側面產生氣流，使空氣被迫通過所述一個或多個孔。
2.根據權利要求1所述的電子組件，其特征在于，所述印刷電路板的第一側面背向所述風道，以使容納于所述印刷電路板的第一側面上的發(fā)熱元件位于所述風道外部。
3.根據權利要求1所述的電子組件，其特征在于，所述氣流產生裝置用于產生氣流以使空氣通過所述一個或多個孔后被推出。
4.根據權利要求1所述的電子組件，其特征在于，所述氣流產生裝置用于產生氣流以使空氣通過所述一個或多個孔后被抽出。
5.根據權利要求1所述的電子組件，其特征在于，所述印刷電路板外圍周邊的至少一部分為波狀外形，以在所述結構件與所述印刷電路板外圍周邊形成允許氣流通過的孔。
6.根據權利要求5所述的電子組件，其特征在于，所述印刷電路板的第一側面包含一個或多個元件區(qū)域，每個所述元件區(qū)域可以容納一個或多個發(fā)熱元件。
7.根據權利要求6所述的電子組件，其特征在于，所述印刷電路板的波狀外形部分毗鄰所述一個或多個元件區(qū)域的其中一個，并且朝向所述元件區(qū)域的部分是向內波狀外形的。
8.根據權利要求7所述的電子組件，其特征在于，所述波狀外形部分至少部分地與容納在所述元件區(qū)域內的發(fā)熱元件的形狀吻合。
9.根據權利要求6所述的電子組件，其特征在于，所述一個或多個孔設置于所述印刷電路板上，以使被迫通過所述一個或多個孔的空氣流過毗鄰的所述一個或多個元件區(qū)域。
10.根據權利要求5或9所述的電子組件，其特征在于，每個所述元件區(qū)域包括根據沿著風道的氣流定義的上游區(qū)域和下游區(qū)域，其中所述印刷電路板上形成有所述一個或多個孔，以使被迫通過所述一個或多個孔的空氣流過毗鄰的所述一個或多個下游區(qū)域。
11.根據權利要求10所述的電子組件，其特征在于，沿著所述風道的所述氣流大體上與所述印刷電路板平行。
12.根據權利要求11所述的電子組件，其特征在于，所述風道具有矩形截面。
13.根據權利要求12所述的電子組件，其特征在于，所述結構件包含多個相互關聯(lián)的印刷電路板，所述風道包含有η邊的多邊形截面。
14.一種冷卻印刷電路板上發(fā)熱元件的方法，其特征在于，包括: 將所述印刷電路板連接到結構件以形成風道，其中所述印刷電路板具有第一側面和第二側面，所述第一側面容納有一個或多個發(fā)熱元件，所述印刷電路板上包含一個或多個孔；以及 沿著所述風道和所述印刷電路板的第二側面產生氣流，以強迫空氣通過所述一個或多個孔。
15.一種印刷電路板，其特征在于，在其表面設有元件區(qū)域以用來安裝發(fā)熱元件，其中所述印刷電路板外圍周邊的一部分毗鄰所述元件區(qū)域，且該部分朝向所述元件區(qū)域的部分是向內波狀外形的。
16.根據權利要求15所述的印刷電路板，其特征在于，所述印刷電路板的波狀外形部分至少部分地與容納在所述元件區(qū)域的發(fā)熱元件的形狀吻合。
17.根據權利要求15或16所述的印刷電路板，其特征在于，所述元件區(qū)域包含由所述發(fā)熱元件占據的印刷電 路板區(qū)域。
【文檔編號】H05K7/20GK104080314SQ201410124114
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權日:2013年3月28日
【發(fā)明者】沙希坎特·東多潘特·帕蒂爾, 維納亞克·拉塔·庫爾庫雷, 喬納森·羅伯特·霍爾曼-懷特 申請人:控制技術有限公司