CN212463847U - 散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热结构，其包括：散热机壳、相变材料层、弹性压片，散热机壳安装PCB电路板；弹性压片与发热元件一一对应；弹性压片为倾斜的板体，弹性压片设有折弯部；散热机壳内设有冷却流道。与现有技术比较，本实用新型通过在PCB电路板与散热机壳之间通过相变材料层将发热元件工作时的热量快速地传递到散热机壳排出，通过弹性压片将PCB电路板与相变材料层压紧保持两者紧密接触，从而能够保证热量的传递，通过这样的设计使PCB电路板具有十分优异的散热性能。

Description

散热结构

技术领域

本实用新型涉及纯电动、混动汽车充电技术和电压变换技术领域，具体涉及车载充电机、电压变换器等产品的散热结构。

背景技术

随着节能减排以及控制大气污染的需求，新能源汽车越来越在市场中得到人们的青睐，而电动汽车更是新能源汽车的主力军。电动汽车又分为纯电动汽车和混动汽车，其中车载充电机OBC、电压变换器DCDC集成在一起的产品是电动汽车中重要的组成部分，而开关管MOSFET等发热元件又是车载充电机OBC、电压变换器DCDC的重要组成部分。由于开关管工作时会产生大量的热量，需要有良好的散热方案给它散热，而目前的贴片开关管先焊接在PCB电路板上，PCB电路板安装在机壳上，PCB电路板和机壳之间通过绝缘膜隔开来避免电路短路，而在绝缘膜和PCB电路板之间设置有导热胶层来散热，这种结构在散热时首先要将开关管的热量传给PCB电路板，PCB电路板的热量再依次传给导热胶层、绝缘膜和机壳，通过机壳散发到外界。

但是，由于绝缘膜本身热阻非常大，便会导致热量难以散出去，因此导致现有散热结构的散热能力不足，功率转换效率低下，开关管太热导致温度超过使用要求，只能通过增加开关管的数量，降低每个开关管所分配的功率来解决，开关管数量增多会导致产品成本过高、体积过大，导致产品没有竞争力。

因此，PCB电路板的散热结构，尤其是对开关管进行散热的散热结构而言，设计出一种散热性能优异的散热结构，于新能源汽车的性能、成本等方面均具有十分重要的影响。

实用新型内容

为解决现有技术中新能源电动车的散热结构散热性能较差的问题，本实用新型提出了一种散热结构。

本实用新型提出的技术方案为：一种散热结构，包括散热机壳，所述散热机壳安装有至少包括一个发热元件的PCB电路板，还包括：设于所述散热机壳上的绝缘的相变材料层，所述相变材料层设于所述PCB电路板与散热机壳之间以将所述发热元件的热量传递到散热机壳；将所述PCB电路板与相变材料层压紧的弹性压片。

进一步地，所述发热元件为开关管，所述开关管焊接在PCB电路板正面，所述PCB电路板的背面与所述相变材料层接触。

进一步地，所述开关管焊接在PCB电路板上，所述开关管与所述相变材料层接触。

进一步地，所述弹性压片朝向所述发热元件设置并与所述发热元件一一对应。

进一步地，所述弹性压片设有朝向所述主体弯折的折弯部，所述折弯部与所述发热元件相接触。

进一步地，所述散热机壳内设有与所述相变材料层相对的冷却流道。

进一步地，所述冷却流道内设有循环流动的冷却液。

进一步地，所述相变材料层包括封闭的包覆层和填充在所述包覆层内的相变材料。

与现有技术比较，本实用新型通过在PCB电路板与散热机壳之间通过相变材料层将发热元件工作时的热量快速地传递到散热机壳排出，通过弹性压片将PCB电路板与相变材料层压紧保持两者紧密接触，从而能够保证热量的传递，通过这样的设计使PCB电路板具有十分优异的散热性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型散热结构的侧面结构示意简图；

图2为本实用新型散热结构的剖面结构示意简图；

图3为本实用新型散热结构的立体***结构示意简图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面结合附图以及实施例对本实用新型的原理及结构进行详细说明。

本实用新型提出了一种用于车载充电机、电压变换器等产品的PCB电路板上的发热元件进行散热的散热结构，该散热结构包括：散热机壳1，PCB电路板2安装在该散热机壳1上，在散热机壳1和PCB电路板2之间还垫设了一层绝缘的相变材料层3，PCB电路板2上的发热元件在工作时散发热量，相变材料层3具有十分优异的热传导性，其能够快速的快速吸收这些热量，并随着吸收热量的增多自身发生相变对热量快速吸收，同时散热机壳不断的吸收相变材料层的热量并传递到空气中进行散热，从而使得PCB电路板2在工作时，能够快速散热，保持PCB电路板2的工作性能，具体保持PCB电路板2上的发热元件的工作性能。

本实施例中，发热元件为开关管21，开关管21焊接在PCB电路板2上；同时，由于相变材料层3在吸收热量发生相变后会在体积会相应的减小，其会出现相变材料层3与PCB电路板2部分不贴合的情况，为进一步保证散热结构的散热效果，还设置了弹性压片4用于将PCB电路板2与相变材料层3压紧，使相变材料层3与PCB电路板2之间始终能够保持紧密接触，从而保证将开关管21上的热量能够很好的传导至相变材料层3。

其中，弹性压片4可以是直接设置在散热机壳1上的弯折的板体，也可以是设置在一与该散热机壳1可拆卸连接的零件上，本申请对弹性压片4的安装形式不做具体限定，然而对本领域的技术人员而言，弹性压片4的安装方式可以在现有的相关结构中找到无数种实施例，但无论何种实施例中的弹性压片4均应对应PCB电路板2设置以将PCB电路板2和相变材料层3压紧。

进一步地，本实施例中的弹性压片4设置在一主体5上，主体5包括与散热机壳1安装在一起的安装部51，安装部51分设于该主体5的两侧，在散热机壳1的两侧还设置有与该安装部51一一对应的固定部11，固定部11朝向散热机壳1的上方凸起一定程度，将主体5先放置在散热机壳1上，安装部51与固定部11接触在一起并通过螺栓固定在一起，使得主体5与散热机壳之间留有一定的空间，而PCB电路板2则安装在该空间内。

在其他实施例中，弹性压片4也可以为与主体5分开设置的零件，两者之间可以通过螺钉或卡扣等方式可拆卸的安装，也可以采用拉铆、压接等方式固定在一起。

弹性压片4朝向PCB电路板2设置，为保证开关管21与相变材料层3之间能够进行有效接触，弹性压片4与开关管21一一对应，即弹性压片4的数量和开关管21的数量一致，一个弹性压片4压紧一个开关管21；弹性压片4具体为从主体5上朝向PCB电路板2方向延伸的板体，且弹性压片4与主体5之间具有一定的倾斜角度，使得弹性压片4具有弹性，弹性压片4与PCB电路板2相接触，具体与开关管21相接触，弹性压片4的延伸端与开关管21相抵从而压紧开关管21。

然而，由于开关管21为比较脆弱的电路元件，弹性压片4的延伸端较为尖锐，除非进行特别处理，不然直接与开关管21相抵则会使原本就脆弱的开关管21更容易损坏，因此本申请将弹性压片4的靠近延伸端的部分设置为折弯部41，折弯部41朝向主体5弯折，从而使得弹性压片4与开关管21之间通过其板面接触，而并不是通过弹性压片4的延伸端接触，则保证了开关管21的结构安全的同时还能够压紧开关管21。

需要说明的是，开关管21焊接在PCB电路板2的正面，本申请中可以将PCB电路板2的正面朝向弹性压片4，此时弹性压片4直接与开关管21相接触；也可以将PCB电路板2的正面朝向相变材料层3，此时弹性压片4与PCB电路板2的背面相对。弹性压片4则压紧PCB电路板2的背面设有开关管21的位置。

散热机壳1的中部设有冷却流道12，冷却流道12与相变材料层3的相对设置，在冷却流道12中设有循环流动的冷却液，冷却液循环流动带走相变材料层3中的热量；当然，在其他实施例中，冷却流道12中也可以通入风，通过风带走相变材料层3中的热量。

本发明中的相变材料层可以是有机相变材料层，也可以是无机相变材料层或者是复合相变材料层。其中，无机类相变材料层主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属或合金类等；有机类相变材料层主要包括石蜡、醋酸和其他有机物；复合相变材料层综合无机类相变材料层、有机类相变材料层一起应用。

优选地，本实施例中的相变材料层3选用Hi-Flow材料，其在特定的相变化温度下能够从固态变成液态，可以来确保总的界面润湿但无溢出，同时其还具有无脏污的优点。

需要说明的是，本实施例中的相变材料层包括封闭且绝缘的包覆层和填充在包覆层内的相变材料，包覆层垫设在PCB电路板和散热机壳之间并与散热机壳固定，相变材料填充在包覆层中以传导能量。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种散热结构，包括散热机壳，所述散热机壳安装有至少包括一个发热元件的PCB电路板，其特征在于，还包括：设于所述散热机壳上的绝缘的相变材料层，所述相变材料层设于所述PCB电路板与散热机壳之间以将所述发热元件的热量传递到散热机壳；将所述PCB电路板与相变材料层压紧的弹性压片。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述发热元件为开关管，所述开关管焊接在PCB电路板正面，所述PCB电路板的背面与所述相变材料层接触。

3.根据权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述开关管焊接在PCB电路板上，所述开关管与所述相变材料层接触。

4.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述弹性压片朝向所述发热元件设置并与所述发热元件一一对应。

5.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热结构还包括主体，所述弹性压片设置在所述主体上，且所述弹性压片设有朝向所述主体弯折的折弯部，所述折弯部与所述发热元件相接触。

6.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热机壳内设有与所述相变材料层相对的冷却流道。

7.根据权利要求6所述的散热结构，其特征在于，所述冷却流道内设有循环流动的冷却液。

8.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述相变材料层包括封闭的包覆层和填充在所述包覆层内的相变材料。

Images