CN102595785A

CN102595785A - 功率切换电路

Info

Publication number: CN102595785A
Application number: CN2012100017785A
Authority: CN
Inventors: R.P.布雷尔顿
Original assignee: PG Drives Technology Ltd
Current assignee: Spirent System Co ltd; Penny and Giles Controls Ltd
Priority date: 2011-01-05
Filing date: 2012-01-05
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2032-01-05
Also published as: EP2475236A2; EP2475236A3; US8665596B2; GB2487185B; EP2475236B1; CN102595785B; US20120169257A1; GB2487185A; GB201100088D0

Abstract

一种功率切换电路被提供用于从源功率供应生成输出功率供应。该功率切换电路具有吸热结构，以及具有在第一表面上提供的功率切换部件、并且具有与所述吸热结构相邻的第二表面的导热基底。多个导电构件位于导热基底的所述第一表面上，其中每个导电构件沿着与导热基底正交的第一轴延伸并且包括第一部分和第二部分。该第二部分比该第一部分更远离该导热基底，并且具有比第一部分的截面面积更小的截面面积，以便限定与该第一轴正交的台肩区域。电路板然后被定位在每个导电构件的台肩区域上，其中每个导电构件的第二部分贯穿该电路板。推动机构然后抵着台肩区域推动电路板，由此该导电构件在导热基底和电路板之间提供电流路径，并且推动该导热基底处于与吸热结构热接触。这提供了一种用于实现电路板与导热基底之间的良好的电接触、以及确保导热基底与吸热结构之间的良好的热接触的特别简单且有效的机构。

Description

功率切换电路

技术领域

本发明涉及功率切换电路，其可以被用在各种情况中以用于从源功率供应（source power supply）生成输出功率供应（output power supply）。

背景技术

功率切换电路可以被用在各种应用中，以便生成目标设备需要的输出功率供应。作为一个示例，功率切换电路可以被用来从源功率供应（诸如可以例如由电池来提供）生成用于电动机的输出功率供应。

一种已知类型的功率切换电路包括电路板、带有功率半导体器件的导热基底、和被布置成与导热基底处于热传递接触的吸热安装结构。US 5,715,141描述了一种这样的功率切换电路布置，其包括用于朝着彼此以及朝着安装结构压电路板和导热基底的夹紧结构，和被布置在电路板和导热基底之间的许多管元件。该管元件至少部分地由导电材料组成，并且该夹紧结构包括多个贯穿电路板和导热基底二者、并且被固定于安装结构的螺钉，其中所述螺钉中的每一个基本上同轴地贯穿所述管元件中的相应的一个管元件。

虽然这样的布置提供了电路板和导热基底之间的电气连接，并且用于将导热基底压在安装结构上，但其确实经受了很多缺点。首先，形成夹紧结构的螺钉需要被固定到安装结构中，并且这涉及在导热基底中提供机械加工的隙孔以允许那些螺钉穿过导热基底。除了增加制造成本之外，这类孔的存在也降低了导热基底的载流能力，并且降低了可能发生的从部件到导热基底的热传递，特别是在这类孔的区域中的部件。

此外，以US 5,715,141中陈述的方式使用螺钉可以导致夹紧压力随着时间的推移的变化，其可以影响导热基底和吸热安装结构之间的热传递特性。这不仅是由于取决于温度而发生的自然膨胀和收缩，而且还由于当其在夹紧压力下凹进（yield）时电路板随着时间的推移的松弛，从而减小了由螺钉施加的夹紧力。

此外，所述管元件和同轴地放置的螺钉的提供导致了相对复杂的制造过程，其增加了功率切换电路的成本。

发明内容

从第一方面看，本发明提供了用于从源功率供应生成输出功率供应的功率切换电路，包括：吸热结构；具有在第一表面上提供的功率切换部件、并且具有与所述吸热结构相邻的第二表面的导热基底；位于导热基底的所述第一表面上的多个导电构件，每个导电构件沿着与导热基底正交的第一轴延伸并且包括第一部分和第二部分，该第二部分比该第一部分更远离该导热基底并且具有比第一部分的截面面积更小的截面面积，以便限定与该第一轴正交的台肩区域；电路板，每个导电构件的第二部分贯穿该电路板，从而使得该电路板被定位在每个导电构件的台肩区域上；以及推动机构，其被配置成抵着每个导电构件的台肩区域推动电路板，由此该多个导电构件在导热基底和电路板之间提供电流路径，并且推动该导热基底处于与吸热结构热接触。

根据本发明，提供位于导热基底的表面上的多个导电构件，每个导电构件提供电路板被定位在其上的台肩区域以使得空间地分开电路板和导热基底。推动机构然后抵着每个导电构件的台肩区域推动电路板。这在电路板和导热基底之间提供了良好的电传导，从而在导热基底和电路板之间提供了电流路径。此外，抵着每个导电构件的台肩区域推动电路板还使得该导电构件推动该导热基底处于与吸热结构热接触。因此，为导热基底上的功率切换部件提供了良好的热耗散路径。

本发明的功率切换电路因此在电路板和导热基底之间提供良好的电传导，并且在导热基底和吸热结构之间提供良好的热接触。此外，制造简单，并且避免了对于导热基底中的隙孔的需要，所述导热基底中的隙孔将损害导热基底的载流和热传递特性。

电路板可以纯粹地用作连接器板，其用于在各种导电构件之间按指定路线传送（route）电流，以从而允许电流传递到导热基底上的功率切换部件。然而，在一个实施例中，电路板自身带有许多部件。特别是，在一个实施例中，电路板带有一个或多个在使用中生热的部件，并且该多个导电构件提供电路板和导热基底之间的热路径以用于耗散由所述一个或多个部件生成的热。因此，由电路板上的这类部件生成的热可以通过由导电构件提供的热路径被耗散到导热基底，并且从那里可以被吸热结构吸收。

用于抵着每个导电构件的台肩区域推动电路板的推动机构可以采用各种形式。然而，在一个实施例中，推动机构包括功率切换电路的外壳。该外壳可以被附连到功率切换电路的底基（base），并且在一个实施例中，该底基实际上由吸热结构自身形成，从而使得该外壳被附连到吸热结构。

存在许多方式，所述外壳可以按照该许多方式被配置成在电路板上施加压力以便将其压到每个导电构件的台肩区域上，以从而实现所需要的推动动作。然而，在一个实施例中，功率切换电路进一步包括位于电路板的与每个台肩区域相对的面上的压缩构件，并且该外壳施加压缩力到压缩构件以抵着每个导电构件的台肩区域推动电路板。压缩构件可以采用各种形式，例如压缩弹簧或压缩衬垫（compression seal）。压缩构件可以由任何适当的材料形成，但是在一个实施例中由橡胶材料形成。

所述外壳可以由许多不同材料形成，所述材料可以是不传导的、或可以是导电的。在一个实施例中，外壳由导电材料形成，并且提供绝缘构件以使所述外壳与每个导电构件绝缘。在一个特定实施例中，绝缘构件由环绕每个导电构件的台肩区域和第二部分定位的绝缘衬套形成。

在一个实施例中，所述多个导电构件中的至少一个的所述第二部分提供用于连接到源功率供应的端子。在一个特定实施例中，一个导电构件的所述第二部分被用来提供用于连接到源功率供应的正极端子，并且另一个导电构件的所述第二部分被用来提供用于连接到源功率供应的接地端子。

此外，在一个实施例中，所述多个导电构件中的至少一个的所述第二部分提供用于连接到目标设备的端子，以便提供输出功率供应给该目标设备。在一个特定实施例中,多个导电构件的所述第二部分被耦合至目标设备以便提供输出功率供应给该目标设备。

在所选择的导电构件的第二部分被用来提供端子的情况下，在一个实施例中，那些第二部分具有沿着第一轴的足以让它们穿过外壳突出的长度，并且提供用于连接导线（connection lead）的直接耦合点。

在其中所述导电构件中的一个或多个导电构件的第二部分被用来提供用于连接到源功率供应或连接到目标设备的端子的实施例中，当连接导线被附连到那些导电构件的第二部分时，存在导电构件将受到回转力影响的可能性。这可能使得不期望的力被施加至电路板和导热基底二者。在一个实施例中，这通过提供电绝缘定位构件来得以解决，所述电绝缘定位构件被提供在导热基底和电路板之间，并且包括多个定位孔，所述定位孔被定形以接纳每个导电构件的第一部分，并且以抑制导电构件绕第一轴的旋转。存在所述定位构件可以按照其来布置以抑制导电构件绕第一轴的旋转的许多方式，诸如例如通过将每个导电构件的第一部分结合到所述绝缘定位构件。然而，在一个实施例中，每个导电构件的第一部分具有当位于所述定位孔的对应的一个定位孔中时阻止旋转的截面形状。将认识到，任何非圆形的截面形状都可以被用来实现这一点。然而，在一个实施例中，每个导电构件的第一部分具有正方形或长方形的截面形状。

作为对提供电绝缘定位构件的替换,第二部分可以被定形以接合于在外壳中提供的被对应地定形的***中，其中所述被定形的***和所述第二部分的形状被选择为使得抑制导电构件的旋转。

在一个实施例中,电绝缘定位构件具有一个或多个接合元件以用于与由吸热结构提供的互补的接合元件进行接合。例如,电绝缘定位构件上的突出部（lug）或突出体（protrusion）可以被布置为接合到在吸热结构中提供的对应的凹进处中，或环绕电绝缘定位构件的外周提供的夹子（clip）或相反的凹进处可以被布置成与在吸热结构的表面上提供的突出部或突出体接合。因为电绝缘定位构件然后用于定位各种导电构件,以及由于每个导电构件的第二部分贯穿电路板导致该电路板然后被定位在恰当的位置,所以可以看到使用这类接合元件用于将所有这些部件保持在恰当的位置。

此外，在一个实施例中，可以提供多个这类接合元件，其与由吸热结构提供的互补的接合元件协作来定位导热基底。例如，这类接合元件可以被用来提供吸热结构被定位在其内的边界。在这样的实施例中，一旦电绝缘定位构件的接合元件已经与由吸热结构提供的互补的接合元件接合，则所有主要部件因此被保持在预定的位置。

导热基底可以采用各种形式，但是在一个实施例中，导热基底是绝缘金属基底（IMS）。IMS包括绝缘金属板，例如由铝制成，在其之上提供非传导材料（例如聚合物/陶瓷材料）的绝缘层，并且在其之上提供金属箔，例如由铜制成，从其形成各种导线以将功率切换部件和所述多个导电构件被定位在其上的垫互连。

然而，导热基底可以采用其他形式。例如，不是使用IMS，印刷电路板可以配备有连接电路板的顶层和底层的多个热通孔（例如镀铜孔）以提供适当的热路径。绝缘层（例如，SILPAD）然后可以被放置在电路板的底部和吸热结构之间以提供到吸热结构的电绝缘，但是良好的热路径。

应当注意的是，即使在其中使用IMS的实施例中，如果期望的话，例如如果IMS的铝底板将被用作导电的电源层（power plane），SILPAD仍然可以被用来分开IMS和吸热结构。

在一个实施例中,电路板带有电容性部件，该电容性部件被配置成接收源功率供应并且被配置成提供由功率切换部件需要的脉冲电流。因此，多个导电构件的存在在电路板上的电容性部件和导热基底上的功率切换部件之间提供了多个用于传送所需要的相对高电流的高电流路径。

在一个实施例中，电路板进一步带有用于控制功率切换部件的操作的控制电路，并且在电路板和导热基底之间提供控制信号路径，以用于携带控制电路和功率切换部件之间的控制信号。在替换的实施例中，如果期望的话，这样的控制电路可以被提供在另外的、单独的电路板上。在一个这样的实施例中，所述多个传导构件可以配备有一个或多个相对于第二部分而言截面面积减小 (并且比第二部分更远离导热基底)的另外的部分，以便给每个导电构件提供多个台肩区域，每个台肩区域与关联的电路板相接合。

可以从各种源提供所述源功率供应，并且所述输出功率供应还可以被用来给各种目标设备提供动力。然而，在一个实施例中，由电池提供所述源功率供应，并且所述输出功率供应被提供给电动机。

在一个实施例中，每个导电构件的至少所述第一部分是固体。通过这样的方法，这增加了可以通过由导电构件提供的电流路径汲取的电流，并且还增加了导电构件的热传递特性。

根据本发明的实施例，由于导热基底位于吸热结构之上，并且然后支撑所述电路板的所述多个导电构件被放置在导热基底之上，所以这些元件不对吸热结构的形式设置任何限制。因此，在一个实施例中，吸热结构包括片状金属板。典型的现有技术布置需要用于吸热机构的铸造金属结构或复杂机械加工的金属板，而使用片状金属板（可选地采用一些简单的孔来接纳电绝缘定位构件（如果存在的话）的定位突出部）的能力显著地降低了制造成本并且允许比采用铸造件可能发生的更厚的部分，从而提供更大的热吸收和热耗散。

实施例的功率切换电路可以被用在各种应用中，但是在一个实施例中，其被用来驱动电动机。电动机自身可以被用在许多不同的应用中，例如在以电为动力的移动性设备、工业材料处理设备等中。

从第二方面看，本发明提供了电动车辆，其包括：至少一个电驱动轮；用于驱动所述至少一个电驱动轮的电动机；用于提供源功率供应的电池；和根据本发明的第一方面的功率切换电路，其用于从所述源功率供应生成输出功率供应，并用于提供该输出功率供应给所述电动机。

从第三方面看，本发明提供了用于从源功率供应生成输出功率供应的功率切换电路，其包括：吸热装置；用于在第一表面上提供功率切换部件、并具有与所述吸热装置相邻的第二表面的导热基底装置；位于该导热基底装置的所述第一表面上的多个导电构件装置，每个导电构件装置沿着与该导热基底装置正交的第一轴延伸并且包括第一部分和第二部分，所述第二部分比所述第一部分更远离所述导热基底装置并且具有比所述第一部分的截面面积更小的截面面积，以便限定与所述第一轴正交的台肩装置；电路板装置，每个导电构件装置的所述第二部分用于贯穿所述电路板装置，从而使得所述电路板装置被定位在每个导电构件装置的台肩装置上；以及用于抵着每个导电构件装置的所述台肩装置推动所述电路板装置的推动装置，由此所述多个导电构件装置在所述导热基底装置和所述电路板装置之间提供电流路径，并且推动所述导热基底装置处于与所述吸热装置热接触。

附图说明

将仅通过示例的方式、参考如附图中所图示的其实施例进一步描述本发明，在附图中：

图1是示意地图示了根据一个实施例的、在电池和电动机之间连接的功率切换电路的图；

图2示意地图示了根据一个实施例的、被用在功率切换电路内的导电构件；

图3是根据一个实施例的、示出了用于形成端子之一的导电构件的布置的功率切换电路的截面图；

图4是根据一个实施例的、示出了用于形成内部的导电构件的导电构件的布置的功率切换电路的截面图；

图5是根据一个实施例的、沿着图1的线A-A的功率切换电路的截面图；

图6A和6B图示了根据一个实施例的、可以被用在功率切换电路内的电绝缘定位构件的形式；

图7是根据采用图6A和6B的电绝缘定位构件的另一个实施例的、沿着图1的线A-A的功率切换电路的截面图；以及

图8A到8E是图示了根据一个实施例的功率切换电路的详图。

具体实施方式

图1示意地图示了用于一个实施例中以从由电池10提供的源功率供应生成用于电动机30的输出功率供应的功率切换电路20。电动机可以被用在各种应用中，例如用于驱动诸如电动轮椅之类的电动车辆的轮，或用于驱动工业材料处理设备的可升平台等。

如将在之后参考剩余图更详细地讨论的那样，本发明实施例的功率切换电路提供了多个位于导热基底的表面上的导电构件，其被定形为使得允许使电路板相对于导热基底以平行、分隔开的定向来定位，其中电路板然后被抵着导电构件推动，以便在导热基底和电路板之间提供良好的电气连接。此外，这还推动导热基底处于与下面的吸热结构热接触，所述下面的吸热结构形成用于功率切换电路的散热器。

由图1的元件40,45,50,60示意地示出各种导电构件。这些导电构件中的某些被定形以便穿过功率切换电路20的外壳25的顶部突出，从而提供多个端子。特别是，导电构件40，45被用来给电池10分别提供接地和正极供应电压端子。此外，导电构件50中的至少一个（并且在该示例中为3个）被用来提供输出端子以用于给电动机30提供输出功率供应。通过对来自电池10的供应电压如何被切换到各种输出端子50进行定相（phasing），可以提供用于电动机30的期望的输出电压。

还如图1中所示，导电构件中的一个或多个可以被布置成完全内部地驻留在功率切换电路内，并且因此将不穿过外壳25突出。在图1中，两个这样的导电构件由虚线圆60示出。

图2是示意地图示了用于一个实施例中的导电构件90的形状的图。这样的构件提供了高电流接触，并且包含简单的双部分部件。在图2中所示的示例中，该导电构件具有涉及（on）用于接触到导热基底的表面（焊接接触或按压接触）的较大部分100（本文中也称为第一部分）的平的底基（flat base）。上部分110（本文中也称为第二部分）与导热基底分开，并且用于定位于在印刷电路板内提供的对应的孔内，从而使得印刷电路板然后变得处于位于第一部分100和第二部分110之间的转折点处的台肩区域115上。第一部分100的厚度通常被选择为使得在电路板和导热基底之间提供足够的距离以允许在两个板上提供的部件之间的间隙。

在图2中所示的示例中，第一部分100具有正方形截面，并且第二部分110具有圆形截面，但是应当理解的是，这不是必要条件，并且所需要的一切是为了第一部分具有比第二部分更大的截面，以使得限定台肩区域115，该台肩区域115足以允许电路板被定位在该台肩区域上，以及被抵着该台肩区域推动。然而，采用图2中所示的实施例，圆形的上部分110允许以将参考之后的图讨论的方式使用简单的绝缘衬套和O型环，同时正方形的下部分100允许使用如将在之后参考图6A,6B和7讨论的板间隔离物进行反旋转锁定。

在图2的示例中，第二部分110包括在顶部中的螺纹孔112，其允许连接螺栓电缆端子。因此，在一个实施例中，可以如图2中所示的那样形成导电构件40,45和50中的每一个。对于被内部地保留在功率切换电路内的导电构件60而言，第一部分110将通常更短，并且不需要螺纹孔112。

图3示出了在提供导电构件40,45,或50之一以形成端子的位置处贯穿功率切换电路的截面。吸热结构170由片状金属板形成，并且用作用于功率切换电路的散热器。导热基底160然后被定位在该片状金属板170上，并且具有被提供在其上表面（未示出）上的功率切换部件。这些功率切换部件通常由诸如MOSFET开关之类的大型开关形成，其用于选择性地将由输入端子40,45提供的源功率供应耦合至用于提供输出功率供应给电动机30的输出端子50。

导热基底可以采用各种形式，但是在一个实施例中是由绝缘金属基底（IMS）形成的。IMS电路板一般被用在电子控制功率电路中，这是由于其优良的热性能，该优良的热性能允许高电流密度，特别是在低电压应用（例如24到96V）中，诸如电池供电的移动性和工业材料处理设备应用。然而，在替换性实施例中，导热基底可以采取替换的形式，只要其具有足够的热传递特性以将由功率切换部件生成的热传递到散热器170。

导电构件90然后被定位在IMS 160的表面上，其中较大的下部分被定位在IMS160上的接触垫上。如果期望的话，该导电构件的下部分可以被焊接至IMS接触垫。

电路板150（其在一个实施例中是标准印刷电路板）然后安在导电构件的较小的部分110上，并且搁在台肩部分115上。在一个实施例中，电路板可以被纯粹地用作用于在各种导电构件之间按指定路线传送电流的连接器板，以从而允许电流到IMS 160上的功率切换部件的传递。然而，在一个实施例中，电路板自身带有许多部件。特别是，在一个实施例中，电路板带有一系列的电容器（未示出），其用来在存在由IMS上的功率切换部件需要的脉冲电流的情况下维持稳定的电压。电容器因此阻止电池10直接受到由功率切换部件汲取的脉冲电流的影响。这些电容器自己在使用过程中生成显著的热，并且导电构件90，特别是其较大的下部分，被用来提供从电路板150到IMS160的热传递路径，以允许生成的热从电路板耗散。如被传递至IMS的热然后被通过散热器170吸收。

导电构件还提供在电路板150和IMS160之间的高电流路径，以提供在电路板上的电容器部件和导热基底上的功率切换部件之间需要的相对高的电流的传送。

在一个特定实施例中，PCB 150还带有用于控制功率切换部件的操作的控制电路，和被提供在电路板150和IMS160之间用于携带控制电路和功率切换部件之间的需要的控制信号的单独的控制信号路径（未示出）。

如图3中所示，压缩构件140被提供在电路板的与导电构件90的台肩区域相对的顶部上，在一个实施例中，该压缩部件140由橡胶压缩弹簧或衬垫形成。作为结果，当功率切换电路的外壳130被固定到底基170时，印刷电路板则被压缩弹簧140向下压到每个导电构件90的台肩上。外壳可以被以各种方式（例如通过将外壳130和底基170用螺丝拧在一起或用螺栓固定在一起）附连到底基。

如图3中所示，如果外壳130是由导电材料制成，则绝缘衬套120可以用于使导电构件90的上部分与外壳130绝缘。

图4是与图3类似的截面图，但是图示了下述导电构件的示例，所述导电构件不提供用于连接到电池10或电动机30的端子，而是被替代地内部地保留在功率切换电路20内。如根据图4与图3的对比显而易见的那样，基本的布置完全和图3中的相同，但是在这种情况下，导电构件95具有缩短的上部分，其不穿过外壳130突出。此外，当外壳130和底基170被固定在一起时，橡胶压缩弹簧或衬垫145用于抵着导电构件95的台肩区域推动印刷电路板150。

图5示出了沿着图1中示出的虚线A-A贯穿图1的功率切换电路的截面。因此，在这个示例中，内部的导电构件60和突出的导电构件50在图5中被图示。参考图5，在图的左手侧的导电构件95因此被如图4中所示的那样加以布置，同时在图的右手侧的导电构件90被如图3中所示的那样加以布置。

为了协助安装，并且还为了在外部连接器被用螺栓固定上时阻止导电构件转动，如图6A和6B中所示的简单的模制件200可以被用来形成被提供在IMS 160和电路板150之间的电绝缘定位构件。如图6A中所示，多个正方形切口部分（cut out section）210被提供在电绝缘定位构件200内以定位各种导电构件的下部分100。此外，如图6A和6B二者中所示，可以提供从定位构件200的下表面突出的多个销205，用于与底基170中的对应的凹进处接合。这些销205还可以用于通过为IMS提供外周边界来定位IMS 160。例如在图7中，这样的定位构件的使用被示出，其对应于之前描述的图5的截面，但是其中增加了定位构件200。正如可以看到的那样，定位构件200的销205被接纳在散热器170内的凹进处中，并且用于将IMS 160保持在恰当的位置。定位构件200中的各种切口（cut-outs）210还用于定位每一个导电构件90,95的位置。导电构件90,95然后自己确定电路板150的位置，其在那些导电构件的直立的上部分110上接合。这样的定位构件200的使用因此提供了简单并且有效的机构以便确保在外壳130被固定到底基170时每件东西都被保持在恰当的位置，并且此后确保当外部连接器被用螺栓固定在那些导电构件90的突出的上部分110上时，用作功率切换电路的端子的导电构件90不被旋转。

图8A到8E是示出了根据一个特定实施例的功率切换电路的结构的详细图示。图8A是示出了功率切换电路的各部分的分解图。图8A的功率切换电路具有与图1中所示的那个不同的导电构件布局，保留5个传导端子块90但是按照与图1中所示的那些不同的配置，并且仅具有一个内部的传导块95。除了已经参考之前的图讨论的元件之外，图8A还示出了位于电路板150上的两个电容器块270，在底板170中用于接纳锁定隔离物200的销205的孔260，以及在底板中用于接纳穿过底板170并且进入盖铸件130中的固定螺钉250的孔270。

图8B示出了当被组装时图8A的功率切换电路的顶视图。图8C是沿着图8B的线B-B的功率切换电路的截面图，并且因此示出了两个传导端子块90和一个传导板间块95。电路板160上的电容器270也被示出。除了外壳130的详细造型被清楚地示出之外，特别是向下凸出的部分135,137，其用于在压缩弹簧140上施加力以抵着传导构件90,95的台肩区域推动电路板160。部件290是在传导板间块95后面的传导端子块90的突出部分（为了清楚起见也在图8B中加以标识）。

图8D是沿着图8B的线C-C的功率切换电路的截面图，并且因此示出了单个的传导端子块90。外壳130的向下凸出的部分135,137再一次被示出。图8E是功率切换电路的侧视图，示出了被附连到底板170的外壳130。

上述实施例提供了用于布置散热器、IMS和功率切换电路内的电路板的简单机构以便不仅提供简单的安装，而且提供两板之间的极好的高电流连接以及在IMS和散热器之间的良好的热接触。导电构件还为电路板提供良好的热冷却路径。此外，导电构件中的至少某些直接提供用于连接到源功率供应的端子，或从其可以提供输出功率供应的端子。所描述的实施例避免了对IMS中的孔的需要，从而避免了损害IMS的载流和热传递性能。此外，它们避免了对提供作为铸造金属结构的散热器的需要，并且作为替代，散热器可以由片状金属板形成，从而减少了制造成本并且允许实现热耗散特性的提高。

虽然特定实施例已经在本文中被描述，但是应当认识到发明并不限于此，并且可以在本发明的范围内进行对其的许多修改和增加。例如，在不偏离本发明的范围的情况下，以下从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征进行组合。

Claims

1.用于从源功率供应生成输出功率供应的功率切换电路，包括：

吸热结构；

具有在第一表面上提供的功率切换部件、并且具有与所述吸热结构相邻的第二表面的导热基底；

位于所述导热基底的所述第一表面上的多个导电构件，每个导电构件沿着与所述导热基底正交的第一轴延伸并且包括第一部分和第二部分，该第二部分比该第一部分更远离该导热基底并且具有比第一部分的截面面积更小的截面面积，以便限定与该第一轴正交的台肩区域；

电路板，每个导电构件的所述第二部分贯穿该电路板，从而使得该电路板被定位在每个导电构件的台肩区域上；以及

推动机构，其被配置成抵着每个导电构件的台肩区域推动电路板，由此该多个导电构件在该导热基底和该电路板之间提供电流路径，并且推动该导热基底处于与该吸热结构热接触。

2.如权利要求1中要求保护的功率切换电路,其中所述电路板带有一个或多个在使用中生热的部件，并且该多个导电构件提供电路板和导热基底之间的热路径以用于耗散由所述一个或多个部件生成的热。

3.如权利要求1中要求保护的功率切换电路,其中所述推动机构包括所述功率切换电路的外壳。

4.如权利要求3中要求保护的功率切换电路,进一步包括位于电路板的与每个所述台肩区域相对的面上的压缩构件，并且该外壳施加压缩力到该压缩构件以抵着每个导电构件的台肩区域推动电路板。

5.如在权利要求3中要求保护的功率切换电路，其中所述外壳由导电材料形成，并且提供绝缘构件以使所述外壳与每个导电构件绝缘。

6.如权利要求3中要求保护的功率切换电路,其中所述外壳被附连到所述吸热结构。

7.如权利要求1中要求保护的功率切换电路,其中所述多个导电构件中的至少一个的所述第二部分提供用于连接到源功率供应的端子。

8.如权利要求1中要求保护的功率切换电路，其中所述多个导电构件中的至少一个的所述第二部分提供用于连接到目标设备的端子，以便提供输出功率供应给该目标设备。

9.如权利要求1中要求保护的功率切换电路,进一步包括:

电绝缘定位构件,其被提供在所述导热基底和所述电路板之间，并且包括多个定位孔，所述定位孔被定形以接纳每个导电构件的所述第一部分，并且以抑制所述导电构件绕所述第一轴的旋转。

10.如权利要求9中要求保护的功率切换电路，其中每个导电构件的所述第一部分具有当位于所述定位孔的对应的一个定位孔中时阻止旋转的截面形状。

11.如权利要求9中要求保护的功率切换电路,其中所述电绝缘定位构件具有一个或多个接合元件以用于与由吸热结构提供的互补的接合元件进行接合。

12.如权利要求11中要求保护的功率切换电路,其中所述电绝缘定位构件具有多个所述接合元件,其与由所述吸热结构提供的所述互补的接合元件协作以定位所述导热基底。

13.如权利要求1中要求保护的功率切换电路,其中所述导热基底是绝缘金属基底(IMS)。

14.如权利要求1中要求保护的功率切换电路，其中所述电路板带有电容性部件，该电容性部件被配置成接收所述源功率供应并且被配置成提供由功率切换部件需要的脉冲电流。

15.如权利要求14中要求保护的功率切换电路，其中所述电路板进一步带有用于控制所述功率切换部件的操作的控制电路，并且在所述电路板和所述导热基底之间提供控制信号路径，以用于携带所述控制电路和所述功率切换部件之间的控制信号。

16.如权利要求1中要求保护的功率切换电路,其中:

多个电路板被提供；并且

所述多个传导构件配备有一个或多个相对于所述第二部分而言截面面积减小的另外的部分，以便给每个导电构件提供多个台肩区域，每个台肩区域与关联的电路板相接合。

17.如权利要求1中要求保护的功率切换电路,其中所述源功率供应由电池提供，并且所述输出功率供应被提供给电动机。

18.如权利要求1中要求保护的功率切换电路,其中每个导电构件的至少所述第一部分是固体。

19.如权利要求1中要求保护的功率切换电路,其中所述吸热结构包括片状金属板。

20.一种电动车辆，包括：

至少一个电驱动轮；

用于驱动所述至少一个电驱动轮的电动机；

用于提供源功率供应的电池；和

如权利要求1中要求保护的功率切换电路，其用于从所述源功率供应生成输出功率供应，并用于提供该输出功率供应给所述电动机。

21.用于从源功率供应生成输出功率供应的功率切换电路，其包括：

吸热装置；

用于在第一表面上提供功率切换部件、并具有与所述吸热装置相邻的第二表面的导热基底装置；

位于该导热基底装置的所述第一表面上的多个导电构件装置，每个导电构件装置沿着与该导热基底装置正交的第一轴延伸并且包括第一部分和第二部分，所述第二部分比所述第一部分更远离所述导热基底装置并且具有比所述第一部分的截面面积更小的截面面积，以便限定与所述第一轴正交的台肩装置；

电路板装置，每个导电构件装置的所述第二部分用于贯穿所述电路板装置，从而使得所述电路板装置被定位在每个导电构件装置的台肩装置上；以及

用于抵着每个导电构件装置的所述台肩装置推动所述电路板装置的推动装置，由此所述多个导电构件装置在所述导热基底装置和所述电路板装置之间提供电流路径，并且推动所述导热基底装置处于与所述吸热装置热接触。