控制开关电源模块散热的装置的制作方法

本发明涉及开关电源领域，尤其涉及一种控制开关电源模块散热的装置。

背景技术：

随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，进入80年代计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源，更促进了开关电源技术的迅速发展。

随着信号电源模块尺寸越做越小，而模块功率越做越大，其功率器件在工作时都会产生很大热量，这些热量如果不及时散去，会导致电源模块内部温度迅速升高而损坏功率器件，进而导致模块故障，因此，通常在开关电源的壳体与印刷线路板之间设置散热片或风扇等散热装置对开关电源模块散热。

然而，目前用于散热的风扇的转速一般设置为定速，不能根据温升变化调节风量，一定程度上造成资源浪费，因此，需要一种能根据开关电源模块散热的温度调节风扇风量的散热装置。

技术实现要素：

本发明意在提供一种控制开关电源模块散热的装置，以解决现有技术中开关电源模块散热装置不能根据温升变化调节风量的问题。

本发明提供的基础方案为：控制开关电源模块散热的装置，包括散热风扇，所述散热风扇包括扇框和收容于扇框内的定子及转子，所述转子可相对定子旋转，所述转子包括轮毂及若干自轮毂向外呈发散状的扇叶，所述轮毂为中空结构，轮毂包括壳体和空腔，靠近转子一侧的空腔内壁上设有环形气囊，环形气囊内装有食醋，食醋沸腾产生气体使环形气囊膨胀，扇叶一端与环形气囊连接，壳体上设有可使扇叶穿过的通槽，扇叶的另一端穿过通槽向外延伸，扇叶的边缘设有锯齿状凹槽，通槽两侧壳体上设有收缩槽，收缩槽中设有向着通槽伸出的可卡入锯齿状凹槽中定位扇叶的锥形挡片，锥形挡片可收缩至收缩槽中。

基础方案的工作原理：根据开关电源安规温度标准可知，开关电源发热器件的温度应为45°~65°，当超过该温度时，会造成开关电源效率下降，元器件损坏。

开关电源工作，散热风扇开始转动，随着开关电源工作时间变长，开关电源中的发热器件温度升高，由于食醋的沸点较低，一般为40°~60°，当开关电源发热器件温度超过40°时，环形气囊中的食醋沸腾产生气体使环形气囊膨胀，连接在环形气囊上的扇叶受到一个径向的推力，在推力的作用下，空腔内的扇叶部分穿过通槽向外延伸，使裸露在壳体外的扇叶变长，扇叶面积增加，长度加长的扇叶转动起来的动量大于长度未加长的扇叶的动量，这样，长度加长的扇叶传递给空气的动量就会大于长度未加长的扇叶传递给空气的动量，散热风扇产生的风量变大，从而加快开关电源的散热，同时发热器件温度越高，食醋产生的气体越多，伸出壳体的扇叶长度越长，产生的风量越大，从而加快开关电源的散热。

而为了加强散热风扇的稳定性，防止扇叶在离心力的作用下偏离中心，更甚者将扇叶甩出壳体，对散热效果产生影响，扇叶的边缘设置成锯齿状，位于通槽两侧的收缩槽中设有向着通槽伸出的可卡入锯齿状凹槽中固定扇叶的锥形挡片，当环形气囊膨胀推动扇叶向壳体外延伸时，扇叶的边缘向外推动锥形挡片，此时锥形挡片的斜面上受到一个向外的推力，在该力的作用下，锥形挡片被挤入收缩槽中，扇叶顺利延伸，扇叶停止延伸后，锥形挡片弹出收缩槽卡入扇叶边缘的锯齿状凹槽中对扇叶进行定位。

发热器件温度降低，环形气囊中的食醋产生的气体开始减少，环形气囊开始收缩，连接在环形气囊上的扇叶受到一个沿环形气囊径向方向的拉力，此时，位于通槽两侧收缩槽中的向着通槽伸出的锥形挡片的斜面上受到一个内的推力，在该力的作用下，锥形挡片被挤入收缩槽中，使裸露在壳体外的扇叶部分穿过通槽往空腔内收缩；扇叶停止收缩后，锥形挡片弹出收缩槽卡入扇叶边缘的锯齿状凹槽中对扇叶进行定位，裸露在壳体外的扇叶变短，散热风扇产生的风量变小；

开关电源停止工作，散热风扇停止转动，环形气囊中的气体冷却形成液体，环形气囊收缩，扇叶复位。

基础方案的有益效果是：环形气囊根据发热器件温度的变化进行收缩，以实现扇叶长度的调节，进而实现散热风扇风量的调节，有效控制了开关电源的整体温升，降低了元器件的失效率，大大提升了开关电源的可靠性，提高了开关电源的平均无故障时间（mtbf）。

进一步，所述壳体上设有盖体，环形气囊上设有用于添加食醋的加料口，加料口上设有防止食醋泄露的密封塞。有益效果：因散热风扇长时间的工作，环形气囊内的食醋被消耗，打开壳体的盖体，通过加料口向环形气囊中加入食醋，以保证环形气囊可根据发热器件的温度变化进行收缩。

进一步，所述壳体上设有若干用于进气的通孔。有益效果：通孔可有助于加快温度的传输，使环形气囊内的食醋尽快感应到发热器件的温度。

进一步，所述壳体材质为铝材。有益效果：铝材散热效果好，有助于加快温度的传输，使环形气囊内的食醋尽快感应到发热器件的温度。

进一步，所述环形气囊材质为高弹力橡胶。有益效果：当环形气囊中的气体冷却形成液体，高弹力橡胶制成的环形气囊可在收缩时提供给扇叶一个较强的往环形气囊收缩方向的拉力，保证了扇叶的复位。

进一步，还包括温度传感器和控制器，温度传感器用于感应开关电源发热器件的温度，将感应到的温度信号传递给控制器，当温度达到预设温度值时，控制器控制散热风扇工作。有益效果：根据温度控制散热风扇的启动可有效降低开关电源的启动效率，而且在一定程度上实现按需启动，节约了能源。

附图说明

图1为本发明控制开关电源模块散热的装置实施例的主视示意图；

图2为本发明控制开关电源模块散热的装置实施例图1中a部分的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：扇框1、定子2、转子3、轮毂4、壳体41、通槽411、收缩槽412、锥形挡片413、空腔42、扇叶5、环形气囊6、加料口61。

实施例基本如图1、图2所示：

控制开关电源模块散热的装置，包括散热风扇，所述散热风扇包括扇框1和收容于扇框1内的定子2及转子3，所述转子3可相对定子2旋转，所述转子3包括轮毂4及6片自轮毂4向外呈发散状的扇叶5，所述轮毂4为中空结构，轮毂4包括壳体41和空腔42，靠近转子3一侧的空腔42内壁上设有环形气囊6，环形气囊6内装有食醋，食醋沸腾产生气体使环形气囊6膨胀，扇叶5一端与环形气囊6固定连接，壳体41上设有可使扇叶5穿过的通槽411，扇叶5的另一端穿过通槽411向外延伸，扇叶5的边缘设有锯齿状凹槽，通槽411两侧壳体41上设有收缩槽412，收缩槽412中设有向着通槽411伸出的可卡入锯齿状凹槽中定位扇叶5的锥形挡片413，锥形挡片413可收缩至收缩槽412中。

壳体41上设有盖体，环形气囊6上设有用于添加食醋的加料口61，加料口61上设有防止食醋泄露的密封塞，因散热风扇长时间的工作，环形气囊6内的食醋被消耗，打开壳体41的盖体，通过加料口61向环形气囊6中加入食醋，以保证环形气囊6可根据发热器件温度的变化进行收缩，其中环形气囊6套装在空腔42的内壁上，优选采用粘扣连接，环形气囊6与扇叶5采用固定环连接，固定环可打开，便于环形气囊6的更换，环形气囊6材质为高弹力橡胶，当环形气囊6中的气体冷却形成液体，高弹力橡胶制成的环形气囊6可在收缩的时提供给扇叶5一个较强的往环形气囊6收缩方向的拉力，保证了扇叶5的复位。

其中，因铝材散热效果好，壳体41材质优选铝材，可有助于加快温度的传输，使环形气囊6内的食醋尽快感应到发热器件的温度，壳体41上设有若干用于进气的通孔，通孔可有助于加快温度的传输，使环形气囊6内的食醋尽快感应到发热器件的温度。

还包括温度传感器和控制器，温度传感器用于感应开关电源发热器件的温度，将感应到的温度信号传递给控制器，当温度到的预设温度值时，控制器控制散热风扇工作，温度控制散热风扇的启动可有效降低开关电源的启动效率，而且在一定程度上实现是按需启动，节约了能源。其中控制器采用单片机at89s52，温度传感器采用ds18b20。

当开关电源工作时，散热风扇开始转动，随着开关电源工作时间变长，发热器件温度越高，由于食醋的沸点较低，一般为40°~60°，根据开关电源安规温度标准可知，开关电源发热器件的温度应为45°~65°，当超过该温度时，会造成开关电源效率下降，元器件损坏；因此，当开关电源发热器件温度超过40°，环形气囊6中的食醋沸腾产生气体使环形气囊6膨胀，连接在环形气囊6上的扇叶5受到一个向外延伸的推力，在推力的作用下，空腔42内的扇叶5部分穿过通槽411向外延伸，使裸露在壳体41外的扇叶5变长，扇叶5面积增加，长度加长的扇叶5转动起来的动量大于长度未加长的扇叶5的动量，这样，长度加长的扇叶5传递给空气的动量就会大于长度未加长的扇叶5传递给空气的动量，散热风扇产生的风量变大，从而加快开关电源的散热，同时发热器件温度越高，食醋产生的气体越多，伸出壳体41的扇叶5长度越长，产生的风量越大，从而加快开关电源的散热。

而为了加强散热风扇的稳定性，防止扇叶5在离心力的作用下偏离中心，更甚者将扇叶5甩出壳体41，对散热效果产生影响，扇叶5的边缘设置成锯齿状，位于通槽411两侧的收缩槽412中设有向着通槽411伸出的可卡入锯齿状凹槽中固定扇叶5的锥形挡片413，当环形气囊6膨胀推动扇叶5向壳体41外延伸时，扇叶5的边缘向外推动锥形挡片413，此时锥形挡片413的斜面上受到一个向外的推力，在该力的作用下，锥形挡片413被挤入收缩槽412中，扇叶5顺利延伸，扇叶5停止延伸后，锥形挡片413弹出收缩槽412卡入扇叶5边缘的锯齿状凹槽中对扇叶5进行定位。

发热器件温度降低，环形气囊6中的食醋产生的气体开始减少，环形气囊6开始收缩，连接在环形气囊6上的扇叶5受到一个沿环形气囊6收缩方向的拉力，此时，位于通槽411两侧收缩槽412中的向着通槽411伸出的锥形挡片413的斜面上受到一个向内的推力，在该力的作用下，锥形挡片413被挤入收缩槽412中，使裸露在壳体41外的扇叶5部分穿过通槽411往空腔42内收缩；扇叶5停止收缩后，锥形挡片413弹出收缩槽412卡入扇叶5边缘的锯齿状凹槽中对扇叶5进行固定，裸露在壳体41外的扇叶5变短，散热风扇产生的风量变小；

开关电源停止工作，散热风扇停止转动，环形气囊6中的气体冷却形成液体，环形气囊6收缩，扇叶5复位。

环形气囊6根据发热器件温度的变化进行收缩，以实现扇叶5长度的调节，进而实现散热风扇风量的调节，有效控制了开关电源的整体温升，降低了元器件的失效率，大大提升了开关电源的可靠性，提高了开关电源的平均无故障时间（mtbf）。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。