一种利于mos管散热的无刷电机控制器系统的制作方法

本发明涉及印制电路板技术领域，尤其涉及一种利于mos管散热的无刷电机控制器系统。

背景技术：

由于体积的原因，现有的锂电无刷电动工具中，无刷控制器中的金属-氧化物半导体场效应晶体管(通常称为mos管，英文全称：metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，英文缩写为mosfet)以to-252(transistorout-line-252)的封装形式进行封装，这种封装方法是将mos管贴电式贴在fr-4环氧玻纤布基板的印制电路板上，由于传统的fr4或者cm-3pcb板是不导热的，所以mos管散热效果差。图1为现有技术中无刷电机的控制器中mos管的结构示意图，现有技术中，如图1所示，通常在mos管6的上表面贴一块铝板10，辅助进行散热。不过，该散热方法效果差，mos管6仍然容易由于高温烧坏。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种利于mos管散热的无刷电机控制器系统，以解决现有技术中的锂电无刷电动工具的印制电路板存在的散热效果差容易导致mos管功率损耗增加甚至过热受损等问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种利于mos管散热的无刷电机控制器系统，包括壳体以及内置于所述壳体中的电机本体、控制器，所述电机本体与所述控制器相互电连接，所述控制器包括通风基座、第一线路板、第二线路板；所述控制器的mos管设置于所述第二线路板，所述控制器的其余电子元器件设置于所述第一线路板；所述第一线路板与所述第二线路板电连接；所述通风基座设置有通风口，所述第一线路板、所述第二线路板均设置于所述通风基座上；空气从所述壳体的进风口进入，先贯穿所述通风口，再流经所述第二线路板，最后从所述壳体的出风口流出。

进一步，所述第一线路板悬空设置于所述通风口的下游，所述第二线路板与所述第一线路板相互垂直设置。该技术方案的技术效果在于：由于第二线路板上设置功耗高和发热量大的mos管，当第二线路板垂直于第一线路板时，晶体管模块远离第一线路板，利于独立散热。

进一步，所述第二线路板固定安装于所述第一线路板，且设置于所述第一线路板的边缘。该技术方案的技术效果在于：将第二线路板固定安装于第一线路板的边缘上，能够较大地增大壳体内通风管道的口径，增强空气流通效果，同样能够起到加快mos管散热的效果。同时，第二线路板与第一线路板连接，便于两者之间的线路布置。

进一步，所述第一线路板和所述第二线路板分别独立地安装于所述通风基座。该技术方案的技术效果在于：第二线路板与第一线路板分开设置，能够较大地增加流过第二线路板的空气流，提高第二线路板上mos管的散热效率。

进一步，所述第二线路板一侧卡接所述第一线路板，另一侧固定安装于所述通风基座。该技术方案的技术效果在于：当第二线路板一侧卡接第一线路板时，两个线路板可方便地实现焊盘连接或者导线连接。同时不影响第二线路板上mos管的独立散热降温。

进一步，所述第一线路板悬空设置于所述通风口的下游，所述第二线路板与所述第一线路板相互平行设置，且与所述第一线路板不处于同一平面。该技术方案的技术效果在于：由于第一线路板悬空设置于通风口的下游，而第二线路板与第一线路板平行且不位于同一个平面，所以第二线路板的空气流动性更佳，更便于晶体管模块的散热。并且，分开高低设置的第一线路板和第二线路板，利于更换和维修。

进一步，所述第二线路板为铝基线路板或者陶瓷基线路板。该技术方案的技术效果在于：铝基线路板和陶瓷基线路板均属于导热系数高的印刷电路板，在这两类线路板上设置晶体管模块，可同时通过空气和线路板本体实现散热降温；另外，陶瓷基线路板尺寸稳定性好、电绝缘性能高，并且耐高温。而铝基线路板技术成熟，具有良好的机械加工性能。

进一步，所述mos管的数量为多个，多个所述mos管呈矩阵式设置于所述第二线路板。该技术方案的技术效果在于：呈矩阵式排列的mos管中，各个独立的mos管之间具有平均间隔，且在空气流过时最大限度地减少了受热后气流的重复加热mos管的几率，加快了空气流对热量的排放效果。

进一步，所述第二线路板远离所述壳体的出风口，靠近所述壳体的进风口。该技术方案的技术效果在于：由于无刷电机的壳体内其他电子元件和结构同样存在散热过程，将第二线路板安装在靠近入风口的位置，有利于功耗高、发热量大的mos管的散热降温。

本发明的有益效果是：

利于mos管散热的无刷电机控制器系统将功耗高和发热量大的mos管独立设置在第二线路板，并且通过通风基座的通风口，将第二线路板置于壳体内的通风管道上，利于mos管的散热降温，能够避免mos管功率损耗增加甚至遭受热破坏，大大延长了电路系统的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中无刷电机的控制器中mos管的结构示意图；

图2为本发明提供的利于mos管散热的无刷电机控制器系统的外形图；

图3为本发明提供的利于mos管散热的无刷电机控制器系统的控制器部分的剖视图；

图4为本发明提供的利于mos管散热的无刷电机控制器系统的通风基座的结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的利于mos管散热的无刷电机控制器系统的控制器的结构示意图；

图6为本发明实施例二提供的利于mos管散热的无刷电机控制器系统的控制器的结构示意图；

图7为本发明实施例三提供的利于mos管散热的无刷电机控制器系统的控制器的结构示意图；

图8为本发明实施例四提供的利于mos管散热的无刷电机控制器系统的控制器的结构示意图。

附图标记：

1-壳体；2-控制器；3-通风基座；

4-第一线路板；5-第二线路板；6-mos管；

7-通风口；8-进风口；9-出风口；

10-铝板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

现有技术说明：

在现有技术中，由于体积的原因，现有的锂电无刷电动工具中，无刷控制器2中的金属-氧化物半导体场效应晶体管(通常称为mos管6，英文全称：metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，英文缩写为mosfet)以to-252(transistorout-line-252)的封装形式进行封装，这种封装方法是将mos管6贴电式贴在fr-4环氧玻纤布基板的印制电路板上，由于传统的fr4或者cm-3pcb板是不导热的，所以mos管6散热效果差。图1为现有技术中无刷电机的控制器2中mos管6的结构示意图，现有技术中，如图1所示，通常在mos管6的上表面贴一块铝板10，辅助进行散热。不过，该散热方法效果差，mos管6仍然容易由于高温烧坏。

本发明具体实施例：

实施例一：

本实施例提供了一种利于mos管6散热的无刷电机控制器系统，其中：图2为本发明提供的利于mos管6散热的无刷电机控制器系统的外形图；图3为本发明提供的利于mos管6散热的无刷电机控制器系统的控制器2部分的剖视图；图4为本发明提供的利于mos管6散热的无刷电机控制器系统的通风基座的结构示意图；图5为本发明实施例一提供的利于mos管6散热的无刷电机控制器系统的控制器2的结构示意图。如图2～5所示，本实施例提供的利于mos管6散热的无刷电机控制器系统，包括壳体1以及内置于壳体1中的电机本体(未标注)、控制器2。电机本体与控制器2相互电连接。

具体地，控制器2包括通风基座3、第一线路板4、第二线路板5；

其中，控制器2的mos管6设置于第二线路板5上，控制器2的其余电子元器件设置于第一线路板4上，而第一线路板4与第二线路板5之间电连接。

进一步，通风基座3设置有通风口7，第一线路板4、第二线路板5均设置于通风基座3上。无刷电机工作时，空气从壳体1的进风口8进入，先贯穿通风口7，再流经第二线路板5，最后从壳体1的出风口9流出，将第二线路板5上的mos管6的热量带到壳体1之外。

进一步地，第一线路板4悬空设置在通风口7的下游，而第二线路板5与第一线路板4相互垂直设置。

进一步地，第二线路板5固定安装于第一线路板4，且设置于第一线路板4的边缘。

而本发明提供的利于mos管6散热的无刷电机控制器系统，能够较好地解决现有技术的印制电路板存在的问题。其原因在于，利于mos管6散热的无刷电机控制器系统将功耗高和发热量大的mos管6独立设置在第二线路板5，并且通过通风基座3的通风口7，将第二线路板5置于壳体1内的通风管道上，利于mos管6的散热降温，能够避免mos管6功率损耗增加甚至遭受热破坏，大大延长了电路系统的使用寿命。

在上述实施例一中，由于第二线路板5上设置功耗高和发热量大的mos管6，当第二线路板5垂直于第一线路板4时，晶体管模块远离第一线路板4，利于独立散热。而将第二线路板5固定安装于第一线路板4的边缘上，能够较大地增大壳体1内通风管道的口径，增强空气流通效果，同样能够起到加快mos管6散热的效果。同时，第二线路板5与第一线路板4连接，便于两者之间的线路布置。

实施例二：

本实施例提供了一种利于mos管6散热的无刷电机控制器系统，其中：图6为本发明实施例二提供的利于mos管6散热的无刷电机控制器系统的控制器2的结构示意图。如图2～4、6所示，本实施例提供的利于mos管6散热的无刷电机控制器系统，包括壳体1以及内置于壳体1中的电机本体、控制器2。电机本体与控制器2相互电连接。

具体地，控制器2包括通风基座3、第一线路板4、第二线路板5；

其中，控制器2的mos管6设置于第二线路板5上，控制器2的其余电子元器件设置于第一线路板4上，而第一线路板4与第二线路板5之间电连接。

进一步，通风基座3设置有通风口7，第一线路板4、第二线路板5均设置于通风基座3上。无刷电机工作时，空气从壳体1的进风口8进入，先贯穿通风口7，再流经第二线路板5，最后从壳体1的出风口9流出，将第二线路板5上的mos管6的热量带到壳体1之外。

进一步地，第一线路板4悬空设置在通风口7的下游，而第二线路板5与第一线路板4相互垂直设置。

进一步地，第一线路板4和第二线路板5分别独立地安装于通风基座3。

在上述实施例二中，第二线路板5与第一线路板4分开设置，能够较大地增加流过第二线路板5的空气流，提高第二线路板5上mos管6的散热效率。

实施例三：

本实施例提供了一种利于mos管6散热的无刷电机控制器系统，其中：图7为本发明实施例三提供的利于mos管6散热的无刷电机控制器系统的控制器2的结构示意图。如图2～4、7所示，本实施例提供的利于mos管6散热的无刷电机控制器系统，包括壳体1以及内置于壳体1中的电机本体、控制器2。电机本体与控制器2相互电连接。

具体地，控制器2包括通风基座3、第一线路板4、第二线路板5；

其中，控制器2的mos管6设置于第二线路板5上，控制器2的其余电子元器件设置于第一线路板4上，而第一线路板4与第二线路板5之间电连接。

进一步，通风基座3设置有通风口7，第一线路板4、第二线路板5均设置于通风基座3上。无刷电机工作时，空气从壳体1的进风口8进入，先贯穿通风口7，再流经第二线路板5，最后从壳体1的出风口9流出，将第二线路板5上的mos管6的热量带到壳体1之外。

进一步地，第一线路板4悬空设置在通风口7的下游，而第二线路板5与第一线路板4相互垂直设置。

进一步地，第二线路板5一侧卡接第一线路板4，另一侧固定安装于通风基座3。

在上述实施例三中，当第二线路板5一侧卡接第一线路板4时，两个线路板可方便地实现焊盘连接或者导线连接。同时不影响第二线路板5上mos管6的独立散热降温。

实施例四：

本实施例提供了一种利于mos管6散热的无刷电机控制器系统，其中：图8为本发明实施例四提供的利于mos管6散热的无刷电机控制器系统的控制器2的结构示意图。如图2～4、8所示，本实施例提供的利于mos管6散热的无刷电机控制器系统，包括壳体1以及内置于壳体1中的电机本体、控制器2。电机本体与控制器2相互电连接。

具体地，控制器2包括通风基座3、第一线路板4、第二线路板5；

其中，控制器2的mos管6设置于第二线路板5上，控制器2的其余电子元器件设置于第一线路板4上，而第一线路板4与第二线路板5之间电连接。

进一步，通风基座3设置有通风口7，第一线路板4、第二线路板5均设置于通风基座3上。无刷电机工作时，空气从壳体1的进风口8进入，先贯穿通风口7，再流经第二线路板5，最后从壳体1的出风口9流出，将第二线路板5上的mos管6的热量带到壳体1之外。

进一步地，第一线路板4悬空设置于通风口7的下游，第二线路板5与第一线路板4相互平行设置，且与第一线路板4不处于同一平面。

在上述实施例四中，由于第一线路板4悬空设置于通风口7的下游，而第二线路板5与第一线路板4平行且不位于同一个平面，所以第二线路板5的空气流动性更佳，更便于晶体管模块的散热。并且，分开高低设置的第一线路板4和第二线路板5，利于更换和维修。

在上述任一实施例的基础上，如图2～8所示，第二线路板5优选采用铝基线路板或者陶瓷基线路板。该结构的利于mos管6散热的无刷电机控制器系统中，铝基线路板和陶瓷基线路板均属于导热系数高的印刷电路板，在这两类线路板上设置mos管6，可同时通过空气和线路板本体实现散热降温；另外，陶瓷基线路板尺寸稳定性好、电绝缘性能高，并且耐高温。而铝基线路板技术成熟，具有良好的机械加工性能。

在上述任一实施例的基础上，如图3、5、7、8所示，mos管6的数量为多个，且多个mos管6呈矩阵式设置于第二线路板5。该结构的利于mos管6散热的无刷电机控制器系统，各个独立的mos管6之间具有平均间隔，且在空气流过时最大限度地减少了受热后气流的重复加热晶体管的几率，加快了空气流对热量的排放效果。

进一步地，如图3所示，第二线路板5远离壳体1的出风口9而靠近壳体1的进风口8。由于无刷电机的壳体1内其他电子元件和结构同样存在散热过程，将第二线路板5安装在靠近入风口的位置，有利于功耗高、发热量大的mos管6的散热降温。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。