一种低压封闭腔结构利用金属外壳散热的固态继电器的制作方法

本发明涉及一种低压封闭腔结构利用金属外壳散热的固态继电器，属于固态继电器技术领域。

背景技术：

与电磁式继电器比拟,固态继电器(ssr)是一种没有机械运动,不含运动零件的继电器,但它具有与电磁继电器本质上相同的功能。ssr是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件,它利用电子元器件的电、磁和光特性来完成输入与输出的隔离,利用大功率三极管,功率场效应管,单向可控硅或双向可控硅等器件的开关特性,来达到无触点,无火花地接通和断开被控电路。

大多数交流输出固态继电器在零电压处导通,零电流处关断,减少了电流波形的溘然间断,从而减小了开关瞬态效应。在同等体积的情况下，固态继电器的工作能力远胜于电磁式继电器。

但因为管压降大,导通后的功耗和发烧量也大,导致固态继电器的散热问题困扰着其应用范围，如何提供一种固态继电器，在平衡继电器体积与散热效果之间找到平衡，是本领域亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种低压封闭腔结构利用金属外壳散热的固态继电器，在相同电路的情况下，改变产品本身结构特性，增加印板组合工作时候的热传导效率，使得mos管饱和导通时，通过印板过孔与外壳的热交互，减少热量的积聚，可以长时间的驱动车身大电流负载。

本发明采取以下技术方案：

一种低压封闭腔结构利用金属外壳散热的固态继电器，包括印刷线路板、引线脚、散热器；所述引线脚插入印刷线路板上设置的引线脚插孔内，并通过回流焊材料固定与所述印刷线路板固定；所述印刷线路板至少一侧边部位设置一定位缺口，所述定位缺口与所述散热器上的定位凸起相匹配；所述印刷线路板通过回流焊材料与所述散热器固定；所述印刷线路板上开设多个印版过孔；使得印刷线路板正面通过印板过孔与所述散热器的热交互。

优选的，所述mos管贴装于所述印刷线路板正面。

优选的，所述散热器为金属散热器。

进一步的，所述金属散热器包括一基板，基本四周的朝印刷线路板的方向垂直固定一圈围板，相反方向固定一组凸起件，各凸起件均匀布置，且具有间隙。

更进一步的，所述凸起件呈锥台形状，一组凸起件的两侧部位还设有一对散热板。

进一步的，所述印版过孔的设置部位避开所述印刷线路板上的表面贴装器件。

更进一步的，所述印刷线路板呈矩形，四个角的部位设有平倒角，所述散热器内部设有与所述平倒角仿形的配合部位。

本发明的有益效果在于：

1)印刷线路板开设印版过孔，利用回流焊将印刷线路板与散热器固定连接，使得印刷线路板正面通过印板过孔与散热器实现热交互，大幅提高了固态继电器的散热性能，同时平衡了固态继电器的体积与散热效果；

2)将固态继电器安装在金属外壳上，改善热传递效率，来改善热保护；

3)利用mos管的保护特性来提供短路保护，将固态继电器安装在金属外壳上，改善热传递效率，来改善热保护；

4)散热器结构巧妙设计，平衡了固态继电器的体积与散热效果；

5)印版过孔避开印刷线路板上的表面贴装器件，使元器件贴装与散热互不影响。

6)印刷线路板呈矩形，四个角的部位设有平倒角，使印刷线路板与散热器之间的固定更加可靠。

附图说明

图1是本发明低压封闭腔结构利用金属外壳散热的固态继电器的印刷线路板及其上插入的引线脚的示意图。

图2是本发明低压封闭腔结构利用金属外壳散热的固态继电器的印刷线路板及其上插入的引线脚、贴装的元器件的示意图。

图3是本发明低压封闭腔结构利用金属外壳散热的固态继电器的分解示意图。

图中，1.印刷线路板，2.引线脚，3.散热器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。

参见图1-图3，一种低压封闭腔结构利用金属外壳散热的固态继电器，包括印刷线路、引线脚2、散热器3；所述引线脚2插入印刷线路板1上设置的引线脚2插孔内，并通过回流焊材料固定与所述印刷线路板1固定；所述印刷线路板1至少一侧边部位设置一定位缺口，所述定位缺口与所述散热器3上的定位凸起相匹配；所述印刷线路板1通过回流焊材料与所述散热器3固定；所述印刷线路板1上开设多个印版过孔；使得印刷线路板1正面通过印板过孔与所述散热器3的热交互。

在此实施例中，所述mos管贴装于所述印刷线路板1正面。

在此实施例中，所述散热器3为金属散热器3。

在此实施例中，参见图3，所述金属散热器3包括一基板，基本四周的朝印刷线路板1的方向垂直固定一圈围板，相反方向固定一组凸起件301，各凸起件301均匀布置，且具有间隙。

在此实施例中，参见图3，所述凸起件301呈锥台形状，一组凸起件301的两侧部位还设有一对散热板。

在此实施例中，参见图2，所述印版过孔的设置部位避开所述印刷线路板1上的表面贴装器件。

在此实施例中，参见图1-2，所述印刷线路板1呈矩形，四个角的部位设有平倒角，所述散热器3内部设有与所述平倒角仿形的配合部位。

具体制作时，电子器件回流焊，引线脚采用插针工艺，插入印板，利用回流焊工艺固定，表面器件贴装。利用环氧灌封后固定印板组合(印版组合包括印版及其上的电子器件)，产品在工作时利用金属外壳进行散热。当控制脚有信号输入时，mos管打开，但是由于此产品结构区别于普通继电器形态，以环氧固定后，内部印板组合失去了空气流通性能，所以没有了热传导的方向。所以利用印板过孔与外部金属外壳的热交互，从而达到产品最大的导热效率。继电器控制脚未通电后，mos管处于截止状态。继电器控制脚通电后，mos管进入饱和状态，此时因负载的工作电流，从而在印板组合上产生了热能，这种热能会对mos管产生热衰减效应，使得管芯温度不断上升，达到管芯温度的保护阀值后，mos管会自动关闭。此发明就是为了解决mos管在饱和状态下产生的热能。

现有继电器温升距离：普通继电器在相同环境温度情况下，负载电流14a，已经达到了40℃温升，并且这个测试过程中产品未套壳。

采用本实施例低压封闭腔结构利用金属外壳散热的固态继电器后，在环境温度25℃情况下，工作电流可达30a，外壳温度73℃，温升48℃。

本实施例的低压封闭腔结构利用金属外壳散热的固态继电器，其中包括两个双二极管，一个瞬态抑制二极管，电阻，及功率智能mosfet，众所周知，固态继电器寿命长，无噪声，在开启和关闭瞬间没有拉弧火花，抗干扰能力强，体积小，但是由于本身存在通态压降，自身存在功耗，所以在工作时候会产生热量，这种热量就直接限制了产品本身的工作极限，本实施例就是利用金属导热特性，来增加mos管在空气中热传导能力，最大限度的释放产品的带载能力。

综上，通过两种继电器的型式对比发现，采用本实施例的固态继电器，通过改变继电器工作时候热传递的效率，产品本身的工作能力几乎达到了翻倍。

以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。