CN110120639A - 一种电子设备和包含其的电气柜 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供了一种电子设备和包含其的电气柜，该电子设备包括壳体和设置在壳体内的基板，基板上设置有形成电路的多个电子元器件，壳体包括设于其第一侧的进风口和设于其第二侧的出风口，在基板上形成至少一个散热通道，散热通道连通进风口和出风口。本公开通过在电子设备的壳体的底部和顶部分别设置进风口和出风口，且电子设备内的电子元器件之间形成至少一个散热通道，散热通道增加了电子元器件与外部气流的接触面积，有效地降低了电子元器件的热量，增加了散热效率，进风口和出风口使电子设备在无风扇的情况下能够达到高效散热的需求，提高***长期运行的可靠性。

Description

一种电子设备和包含其的电气柜

技术领域

本公开涉及电子设备领域，尤其涉及一种电子设备和包含其的电气柜。

背景技术

由于电气柜通常会涉及到存放体积较大的元器件，例如电感，所以厂家在生产电气柜时，很难将其模块化，或者小型化。电气柜中的开关电源作为电气柜内的重要元器件之一，其散热效果对其寿命本身有很大的影响，目前开关电源的散热仅是在封闭的壳体上开孔，并不能有效地将开关电源内的热量散出，这样会降低开关电源的寿命，影响电气柜的使用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本公开提供了一种电子设备和包含其的电气柜，实现有效地增加电子设备的散热效率。

本公开实施例提供了一种电子设备，包括壳体和设置在所述壳体内的基板，所述基板上设置有形成电路的多个电子元器件，所述壳体包括设于其第一侧的进风口和设于其第二侧的出风口，在所述基板上形成至少一个散热通道，所述散热通道连通所述进风口和所述出风口。

在一些实施例中，所述基板上设有多个散热板，所述散热板和所述壳体之间和/或所述散热板之间形成散热通道。

在一些实施例中，所述散热板上设有抵于所述壳体的内壁的导热层。

在一些实施例中，所述电子元器件设置在所述散热通道上或者所述散热板上。

在一些实施例中，所述电路为直流-直流变换电路，所述电子元器件包括在所述基板的第一端部的输入端子和输出端子，以及在所述基板上按照顺时针或者逆时针方向依次连接的母线电容、双管正激原边电路、正激变压器以及副边整流滤波电路，在所述输入端子和所述母线电容之间设有升压电路。

在一些实施例中，所述散热板包括第一散热板和第二散热板，所述第一散热板和所述第二散热板之间形成所述散热通道，所述母线电容和所述正激变压器布置在所述散热通道中。

在一些实施例中，还包括立板，其设置在所述基板上与所述第一端部相对的第二端部，并与所述基板垂直连接，所述立板和所述散热板之间形成散热通道。

在一些实施例中，在所述立板上设置反激电路。

在一些实施例中，所述壳体的侧板上设有散热筋。

在一些实施例中，所述壳体还包括垂直设于所述基板上的安装板，所述输入端子和所述输出端子靠近所述安装板设置。

本公开实施例还提供了一种电气柜，包括柜体和为所述柜体送风的送风组件，所述电气柜还包括上述的电子设备，所述送风组件产生的气流依次流经所述进风口和所述出风口。

与现有技术相比，本公开实施例的有益效果在于：本公开通过在电子设备的壳体的底部和顶部分别设置进风口和出风口，且电子设备内的电子元器件之间形成至少一个散热通道，外部气流经进风口进入电子设备内，并经由散热通道将电子元器件的热量从出风口排出，散热通道增加了电子元器件与外部气流的接触面积，有效地降低了电子元器件的热量，增加了散热效率，进风口和出风口使电子设备在无风扇的情况下能够达到高效散热的需求，提高***长期运行的可靠性。电气柜通过上述电子设备能够及时的降温散热，延长了使用寿命。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本公开实施例电子设备的壳体的结构示意图；

图2为本公开实施例电子设备的局部结构示意图；

图3为本公开实施例电子设备的另一局部结构示意图；

图4为本公开实施例电子设备的电路图；

图5为本公开实施例电子设备的俯视图；

图6为本公开实施例电气柜的结构示意图。

图中的附图标记所表示的构件：

1-壳体；101-进风口；102-出风口；2-基板；3-散热筋；4-散热板；401-第一散热板；402-第二散热板；5-输入端子；6-输出端子；7-母线电容；8-双管正激原边电路；9-正激变压器；10-副边整流滤波电路；11-升压电路；12-输入EMI滤波电路；13-输出EMI滤波电路；14-立板；15-电气柜；151-柜体；152-送风组件；153-电子设备；16-安装板；17-反激电路。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

本公开实施例提供了一种电子设备，如图1和图2所示，该电子设备包括壳体1和设置在壳体1内的基板2，基板2上布设有形成电路的多个电子元器件，电子元器件在使用过程中会散发出一定的热量；壳体1包括设于其一侧的进风口101和设于其另一侧的出风口102，进风口101和出风口102可以按照一定顺序排列，进风口101和出风口102的数量和排列方式可以根据散热的要求进行选择；在基板2上形成至少一个散热通道，多个电子元件器布置在该散热通道上，散热通道连通进风口101和出风口102。

具体地，在本实施例中，可以在基板2上布置直流-直流变换电路，该基板2用于承载本实施例的电路结构，如图3所示，在所述基板2的第一端部设置输入端子5和输出端子6，在所述基板2上还设置有按照顺时针或者逆时针方向依次连接的母线电容7、双管正激原边电路8、正激变压器9以及副边整流滤波电路10，将输入端子5和输出端子6设置在基板2的同一端部能够使得该基板2上的直流-直流变换电路与外部电路的连接更加方便，基板上依次连接的母线电容7、双管正激原边电路8、正激变压器9以及副边整流滤波电路10可呈几字型排布；进一步地，将输入端子5和输出端子6之间的器件依次连接并例如按照顺时针或者逆时针的方向进行环形布置，能够使得基板2上的电子元器件布置更加合理，不但能够最大程度利用基板上的空间，还能避免信号或者线路连接交叉以导致出现电路故障等问题。

进一步地，在电子设备的外部设有外部气流供应装置，产生的外部气流能够通过电子设备的进风口101进入壳体1内，并流经散热通道最后通过出风口102排出，外部气流在流通过程中能够带走基板2上多个电子元器件工作所产生的热量，使电子设备无需通过风扇散热，通过改进结构即可实现高效地散热。

本公开通过在电子设备的壳体1的底部和顶部分别设置进风口101和出风口102，且在电子设备内形成至少一个散热通道，多个电子元件器布置在散热通道上，这样，外部气流经进风口101进入电子设备内，并经由散热通道将电子元器件产生的热量从出风口102排出，散热通道的设置增加了电子元器件与外部气流的接触面积，有效地降低了电子元器件的热量，增加了散热效率，进风口101和出风口102使电子设备在无风扇的情况下能够达到高效散热的需求，提高***长期运行的可靠性。电气柜15通过上述电子设备能够及时的降温散热，延长了使用寿命。

如上所提到，在基板2上形成至少一个散热通道，为了形成所述散热通道，在一些实施例中，如图2所示，在基板2上设有多个散热板4，散热板4沿进风口101至出风口102的方向布置，这样，散热板4与壳体1之间以及多个散热板4之间可以形成沿着进风口101至出风口102的至少一个散热通道，多个电子元器件可以布置在由散热板4和壳体1之间形成的散热通道上，将电子元器件布置在散热通道上，能够使得由进风口101进入的气流沿着散热通道流通并对散热通道上的电子元器件进行散热。

另外，还可以将电子元器件布置在散热板4上，这样在不阻挡外部气流在壳体1内的流动的同时，通过散热板4与电子元器件的直接接触，将电子元器件的热量直接传导至散热板4上，将电子元器件的小面积高温转变为大面积低温，增加外部气流带走热量的效率，进一步增强散热效果，此外，还可以提升壳体1内部空间的利用率。

在一些实施例中，为了增强散热效果，散热板4可以采用铜或石墨等材料，以高效地传导热量，在结构上，散热板4可以采用散热鳞片的结构，散热鳞片由多层间隔设置的平板形成，使外部气流能够在平板之间的间隙中顺畅流通，在节省空间的同时，增加散热效率，本申请在此对散热板4的材料和结构不作具体限定，能够达到高效散热的目的即可。

在一些实施例中，散热板4上设有抵于壳体1的内壁的导热层(图中未示出)，以将散热板4的热量通过直接接触的方式传递至壳体1，通过壳体1散热能够增大电子设备的散热面积和散热效率。

进一步地，导热层的材质应能够高效传导热量，例如导热硅脂、石墨烯、铜等材料，或导热层采用G800导热衬垫，G800导热衬垫能够贴合热交换表面，保证导热效果。本申请对导热层的材料在此不做具体限定，能够保证导热效果即可。

进一步地，如图3和图5所示，在基板2的第一端部设置输入端子5和输出端子6，输入端子5可以靠近进风口101布置，输出端子6靠近出风口102布置，其他的电子元器件，如母线电容7、双管正激原边电路8、正激变压器9以及副边整流滤波电路10，在输入端子5和母线电容7之间设有升压电路11在基板2上呈几字形依次连接，当直流-直流变换器的输入电压值降低到预定电压值时，升压电路11用于提供高于直流-直流变换器的输入电压值的输出电压，为母线电容7供电，以维持母线电容7的电压值高于后级的双管正激原边电路8、正激变压器9和副边整流滤波电路10的最低工作电压。

在一些实施例中，散热板4包括第一散热板401和第二散热板402，第一散热板401和第二散热板402相对设置且二者之间形成散热通道，母线电容7和正激变压器9布置在该散热通道中，且母线电容7和正激变压器9沿进风口101至出风口102的方向依次竖向排布，第一散热板401沿进风口101至出风口102方向竖向排布，以使外部气流流经第一散热板401带走热量，第一散热板包括至少一个散热片。

在一些实施例中，基板2还包括立板14，其设置在基板2上与第一端部相对的第二端部，如图3所示，立板14与基板2垂直连接，且其沿进风口101至出风口102的方向竖向布置，避免阻挡外部气流的流通，该立板14上设置有反激电路17(如图5所示)。这样，壳体1的侧面与立板14之间，立板14与第一散热板401之间，第一散热板401与第二散热板402之间，第二散热板402与壳体1之间能形成多个散热通道，且立板14垂直于基板2安装，不仅能够节省立板14所占用的空间，还能够减小设备的长度和尺寸，第一散热板401相对所述第二散热板402靠近所述立板14设置，以减小基板2上的走线距离，增加第一散热板上的元器件的抗干扰性。

对应于本实施例涉及的直流-直流变换电路，多个电子元器件能够布置在不同的散热板4上，从而能够进一步提升壳体1内的散热效果。

在一些实施例中，如图3、图4和图5所示，升压电路11例如包括：第三二极管(D3)、第一电感(L1)、第三电力电子开关(T3)以及第一电容(C1)，第三二极管(D3)和第三电力电子开关(T3)能够设置在第一散热板401的侧面上，第三电力电子开关(T3)贴附于第一散热板401，以提高第三电力电子开关(T3)的散热效率。

在一些实施例中，继续结合图3至图5，双管正激原边电路8包括：第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第一电力电子开关(T1)和第二电力电子开关(T2),其中，第四二极管和第五二极管设置在第一散热板401的一侧面上，第一电力电子开关和第二电力电子开关设置在第一散热板401的另一侧面上。

在一些实施例中，再次结合图3至图5，副边整流滤波电路10包括：第六二极管(D6)、第七二极管(D7)、第八二极管(D8)、第九二极管(D9)、第二电感(L2)、第三电感(L3)、第三电容(C3)和第四电容(C4)，其中，第六二极管(D6)和第七二极管(D7)设置在第三散热板403的一侧面上，第八二极管(D8)和第九二极管(D9)设置在第三散热板403的另一侧面上。

在一些实施例中，基板2上的直流-直流变换电路还包括：输入EMI滤波电路12和输出EMI滤波电路13，输入EMI滤波电路12设置在输入端子5和母线电容7之间，并与升压电路11相连接，输出EMI滤波电路13设置在副边整流滤波电路10和输出端子6之间，输入EMI滤波电路12与输出EMI滤波电路13分别设置在第一端部的两个角部，即输入EMI滤波电路12靠近输入端子5设置，输出EMI滤波电路13靠近输出端子6设置。

在一些实施例中，如图1所示，壳体1的侧板上设有散热筋3，通过散热筋3增加外部气流与壳体1的接触面积，加速壳体1的散热，该结构简单且成本低，有利于产品的市场推广。

在一些实施例中，如图2所示，壳体1还包括垂直设于基板2上的安装板16，电子设备通过安装板16垂直安装，输入端子5和输出端子6靠近安装板16设置，连接电子元器件之间的固定线缆可固定至安装面16上，以增加电子元器件之间的连接可靠性。

本公开实施例还提供了一种电气柜15，如图6所示，电气柜15包括柜体151和为柜体151送风的送风组件152，送风组件152可以采用压缩机，使电气柜15的顶部形成负压，即由压缩机自带的冷却风机产生的自下而上的气流，电气柜15还包括上述的电子设备，如图6所示，送风组件152产生的气流依次流经进风口101、散热通道和出风口102，使电子设备153通过借助送风组件152产生的外部气流，就能够有效地提高散热效率，无需通过风扇或其他送风元器件进行散热。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本公开的示例性实施例，不用于限制本公开，本公开的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本公开的实质和保护范围内，对本公开做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本公开的保护范围内。

Claims (11)

1.一种电子设备，包括壳体和设置在所述壳体内的基板，所述基板上设置有形成电路的多个电子元器件，其特征在于，所述壳体包括设于其第一侧的进风口和设于其第二侧的出风口，在所述基板上形成至少一个散热通道，所述散热通道连通所述进风口和所述出风口。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述基板上设有多个散热板，所述散热板和所述壳体之间和/或所述散热板之间形成所述散热通道。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述散热板上设有抵于所述壳体的内壁的导热层。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述电子元器件设置在所述散热通道上或者所述散热板上。

5.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述电路为直流-直流变换电路，所述电子元器件包括在所述基板的第一端部的输入端子和输出端子，以及在所述基板上按照顺时针或者逆时针方向依次连接的母线电容、双管正激原边电路、正激变压器以及副边整流滤波电路，在所述输入端子和所述母线电容之间设有升压电路。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述散热板包括第一散热板和第二散热板，所述第一散热板和所述第二散热板之间形成所述散热通道，所述母线电容和所述正激变压器布置在所述散热通道中。

7.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，还包括立板，其设置在所述基板上与所述第一端部相对的第二端部，并与所述基板垂直连接，所述立板和所述散热板之间形成散热通道。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，在所述立板上设置反激电路。

9.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述壳体的侧板上设有散热筋。

10.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述壳体还包括垂直设于所述基板上的安装板，所述输入端子和所述输出端子靠近所述安装板设置。

11.一种电气柜，包括柜体和为所述柜体送风的送风组件，其特征在于，所述电气柜还包括如权利要求1-10任一项所述的电子设备，所述送风组件产生的气流依次流经所述进风口和所述出风口。