一种多路电阻散热装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多路电阻散热装置，包括控制板，控制板上设有散热电路，散热装置还包括1个线路接入端口和若干线路输出端口，线路接入端口分别与散热电路和电源电路连接，若干线路输出端口配合设有若干MOS管，散热电路和若干线路输出端口通过MOS管连接，若干线路输出端口连接有若干风机。本实用新型以不同MOS管控制不同线路输出端口进而控制不同风机工作，由于设置风机个数可以依循实际冷却需求而定，且集成传感、采样、检测和保护的技术功能，避免风机出现堵转大电流、电压不稳、散热条件不良等状况，延长散热装置使用寿命，冷却效果好，工作效率高；使用MOS管的结构使得整体散热电路峰值交错，干扰少，整体的散热装置成本降低。
【专利说明】—种多路电阻散热装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于基本电气元件的【技术领域】，特别涉及一种散热效果更好且在整个散热的操作过程中功能运行更为稳定多路电阻散热装置。
【背景技术】
[0002]在汽车行业中，发动机是汽车的心脏部位，发动机的正常工作保证了车辆运行的正常，而冷却系统是发动机的重要组成部分，对发动机的动力性、经济性和可靠性有很大影响。
[0003]当下的汽车工业中，随着发动机转速和功率的不断提高，对于冷却系统的要求越来越高，因而对发动机冷却系统的设计与研究也愈来愈深入，然而现有技术的冷却系统却无法满足这种高标准的要求，冷却散热效果堪忧。
实用新型内容
[0004]本实用新型解决的技术问题是，由于现有技术中，发动机尤其是汽车发动机的转速和功率随着工业的发展不断提高，然而现有的冷却系统却无法满足这种高标准的要求，而导致的冷却系统的实际工作状态无法满足越来越高的要求，冷却散热效果堪忧的问题，进而提供了 一种优化结构的多路电阻散热装置。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是，一种多路电阻散热装置，包括控制板，所述控制板上设有散热电路，所述散热装置还包括I个线路接入端口和若干线路输出端口，所述线路接入端口分别与散热电路和电源电路连接，所述若干线路输出端口配合设有若干MOS管，所述散热电路和所述若干线路输出端口通过MOS管连接，所述若干线路输出端口连接有若干风机。
[0006]优选地，所述控制板背侧设有散热块，所述散热块包括贴合设置的传热层和散热层，所述散热块的传热层通过焊锡层与控制板的MOS管焊接接合。
[0007]优选地，所述控制板上设有屏蔽罩。
[0008]优选地，所述散热装置包括I?5个线路输出端口。
[0009]优选地，所述电源电路连接有过压欠压保护电路，所述散热电路包括调速电路、MOS管驱动电路、过流保护电路和温度保护电路，所述电源电路、线路接入端口与调速电路顺次连接，所述MOS管驱动电路分别与调速电路、过流保护电路和温度保护电路连接，所述MOS管驱动电路与所述MOS管连接。
[0010]本实用新型提供了一种优化结构的多路电阻散热装置，通过在散热装置的控制板上设置括I个线路接入端口和若干线路输出端口，将线路接入端口分别连接散热电路和电源电路连接，保证散热目标的单一，并将若干线路输出端口配合设置若干MOS管，将散热电路和若干线路输出端口通过MOS管连接，以不同的MOS管控制不同的线路输出端口进而控制不同的风机工作，最终达到使得散热电路控制风机完成发动机散热的目的，由于设置的风机个数可以依循实际冷却需求而定，且集成传感、采样、检测和保护的技术功能，避免了风机出现堵转大电流、电压不稳、散热条件不良等状况，延长了散热装置的使用寿命，冷却效果好，工作效率高；使用MOS管的结构使得整体散热电路峰值交错，干扰少，整体的散热装置成本降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的主视图结构示意图；
[0012]图2为本实用新型的俯视图结构示意图；
[0013]图3为本实用新型的控制板和散热块的结构示意图；
[0014]图4为本实用新型的电路结构示意图；
[0015]图5为本实用新型的实施例中电源电路和过压欠压保护电路的电路示意图；
[0016]图6为本实用新型的实施例中调速电路和MOS管驱动电路的电路示意图；
[0017]图7为本实用新型的实施例中温度保护电路的电路示意图；
[0018]图8为本实用新型的实施例中过流保护电路的电路示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细描述，但本实用新型的保护范围并不限于此。
[0020]如图所示，本实用新型涉及一种多路电阻散热装置，包括控制板1，所述控制板I上设有散热电路，所述散热装置还包括I个线路接入端口 2和若干线路输出端口 3，所述线路接入端口 2分别与散热电路和电源电路连接，所述若干线路输出端口 3配合设有若干MOS管4，所述散热电路和所述若干线路输出端口 3通过MOS管4连接，所述若干线路输出端口3连接有若干风机。
[0021]本实用新型中，在散热装置的控制板I上设置散热电路，即是整个散热装置的中心，可以设置为单片机或集成芯片工作，现有技术中有多种不同的实现方式。同时，本实用新型改变现有技术中采用散热电路直接连接风机的结构，设置I个线路接入端口 2与电源电路连接，以保证散热目标的单一性，设置若干个线路输出端口 3连接若干个风机，并使得散热电路通过与若干线路输出端口 3配合设置的MOS管4与线路输出端口 3 —一对应连接设置，即可通过不同的MOS管4控制不同的线路输出端口 3处连接的不同风机；本实用新型中，采用若干MOS管4控制若干风机的散热作业，一则保证了可以根据实际需要调动风机工作的需求，二则不同的MOS管4间通过平衡，可以使得工作时电磁波间峰值交错、干扰少且作业成本低，最终达到使得散热电路控制风机正常完成散热作业的同时还能延长散热装置使用寿命的目的。
[0022]所述控制板背侧设有散热块5，所述散热块5包括贴合设置的传热层6和散热层7，所述散热块5的传热层6通过焊锡层8与控制板I的MOS管4焊接接合。
[0023]本实用新型中，在控制板I的背侧设置包括了传热层6和散热层7的散热块5，并将散热块5通过焊锡层8焊接于控制板I的MOS管4上，本实用新型中，考虑到铜的传热性能好，铝的散热速度快的特点，传热层6优选为铜片材料，散热层7优选为铝片材料，即MOS管4的电流产生的热量能迅速的转移到散热块5上，并随即通过散热块5与外界空气换热。
[0024]所述控制板I上设有屏蔽罩9。[0025]本实用新型中，通过在控制板I上设置屏蔽罩9，保证了散热装置里的散热电路能不受外界的电子干扰，顺利完成散热作业。
[0026]所述散热装置包括I?5个线路输出端口 3。
[0027]本实用新型中，通过设置若干个线路输出端口 3，并配合设置风机和MOS管4，使得可以根据实际的散热需求确定散热的元器件。一般情况下，两个线路输出端口 3，配合设置2台风机和2个MOS管4即能满足散热的需求。
[0028]所述电源电路连接有过压欠压保护电路，所述散热电路包括调速电路、MOS管驱动电路、过流保护电路和温度保护电路，所述电源电路、线路接入端口 2与调速电路顺次连接，所述MOS管驱动电路分别与调速电路、过流保护电路和温度保护电路连接，所述MOS管驱动电路与所述MOS管4连接。
[0029]如图5?8所示，本实用新型给出了一种电路的实施例方案，但本实用新型的保护范围并不限于此。
[0030]本实用新型中，电源电路包括TVS 二极管D101，三极管Q101、Q102,电阻和电容；MOS管驱动电路包括运算放大器U1C、电阻和电容；本实用新型中的电机在运转过程中，如遇到异物卡堵、卡死，电线短路等突发情况，会导致电流急速上升，过流击穿电路、MOS管4等，甚至可能引起导线过热自燃等严重后果，所以在产品中设置了过流保护电路，包括取样电阻、电容、运算放大器U1A、UlD和大功率康铜电阻R211 ;本实用新型的产品在驱动负载电机运行过程中，其MOS管4等部件会产生大量热能，经过散热块5散热，正常工作时一般低于100°C，出现异常时，比如负载电机卡堵，电流加大，或因灰尘长期堆积在散热块5上，导致散热效率下降等情况时，产品温度会迅速上升，超出各零部件所能承受的极限值，本实用新型中MOS管4的极限工作温度为150°C左右，所以为了安全起见，在电路中设置温度保护电路，当产品温度超过125±3°C时，立即关闭MOS管4输出，当温度到达安全范围内110 ± 3°C时，恢复MOS管4输出，温度保护电路包括热敏电阻NTC、运算放大器UIB、电阻和电容；本实用新型的电源为汽车电瓶，而电瓶电压在各工作状态下电压变化比较大，当负载电流较大时电压降低，而当负载减小、发电机又全速运转时，电压快速上升，不管是电压太高或太低，超出极限值时，均有可能引起产品工作出现异常，元件过压损坏等，所以需要设置过压欠压保护电路，包括稳压二极管D102、三极管Q103和电阻。
[0031 ] 本实施例的电路原理为:首先电源电路经过调速电路，经过TVS 二极管，高频电容处理，滤除电源中的干扰，保证后面所有电路的正常工作。当电子控制单元控制信号为低电平时，三极管QlOl基极为低电平，处于截止状态，所以Q102基极与发射极电压相等，Q102截止，电源关闭输出，MOS管驱动电路等没有电源而停止工作，MOS管4的G极为低电平，处于截止状态，电机不运行；当输入控制信号电压上升，经电阻分压后使Ql基极电压上升，到达阀值时QlOl导通，使Q102基极低于发射极电压，Q102导通，电源经过Q102输送给各电路。电源经分压电阻R201和R202分压后接到运算放大器的反相输入端，电机负极经分压电阻R203和R204与信号输入端分压则连接到运算放大器同相输入端。当信号输入端为低电平时，电源电路关闭、运算放大器停止工作，其输出端为低电平。当输入信号电压升高时，运算放大器上电、开始工作，同相输入端随着输入信号的变化，经运算放大器后输出端电压在
2.5V?电源电压之间变化，连接MOS管4的G极驱动MOS管4工作，G极电压达到开启阀值时，电机开始处于低速运转，电压越高，电机转速越高，达到IOV时处于全速运转状态，故调节输入信号即可精细调节电机转速。过压欠压保护电路在产品电源输入端连接一个15V的稳压二极管，其负极经过两个电阻分压，连接到三极管基极。正常电压时，稳压二极管方向截止；当电压超过15V时，开始反向导通，经过电阻分压施加到三极管Q103基极的电压达到阀值时(一般为17.8±0.2V，可根据不同系统要求设置)，三极管Q103导通，其集电极连接电源电路QlOl基极，使QlOl截止，Q102截止，电源停止输出，整机停止工作，进入保护状态，当电源下降时，三极管Q103因基极电压过低而截止，使QlOl恢复正常工作，进入工作状态；欠压则相反，电源经过分压连接到三极管Q103基极，正常时三极管导通，将MOS管4截止，当电压低于阀值时，Q103基极电压过低而截止，MOS管4电压上升导通，QlOl截止，Q102截止，电源停止输出，整机停止工作，进入保护状态；当电源电压上升时，进入正常工作状态。
[0032]本实用新型的过流保护电路中，MOS管4的S极经过康铜电阻R211连接到GND，在正常工作的电流下，电阻压降较小。当电机工作异常电流上升时，康铜电阻的压降变大，这个电压经过运算放大器放大处理，达到阀值时迅速将正常工作时输出端的高电平转换为低电平，经过二极管连接MOS管4的G极，将其电压拉低至设定范围，使MOS管4处于低导通状态，负载电机电流限定在2?IOA左右(卡死时为10±2A，短路时为4±2A)，从而保护各电路不受损坏。本实施例中，阀值随当前工作状态变化，负载电机转速越高电流越大，则保护越提前。
[0033]本实用新型的温度保护电路中，根据NTC热敏电阻的特性，在常温25°C时，其电阻值为10K，随着温度的上升，电阻值越来越小，在125°C时，其电阻值仅为0.5K左右，并且有很好的线性，故将NTC热敏电阻和普通IOK电阻连接电源正极和MOS管4的S极之间分压，随MOS管4温度的上升，NTC热敏电阻阻值的减小而减小，电压信号经过运算放大器放大，控制输出端高低电平变化。正常时放大器输出端为高电平，当温度超出限定值时，输出端立即转变为低电平，经过二极管连接MOS管4的G极，将其电压拉低到MOS管4导通的阀值以下，关闭MOS管4输出，停止工作。当温度下降达到安全范围时，输出端恢复为高电平，电路恢复正常工作。
[0034]本实用新型中，集成了温度保护、电流保护、过电压保护三种技术，避免风机堵转大电流、电压不稳、散热条件不良等状况下对散热装置造成的损坏。
[0035]本实用新型解决了现有技术中，发动机尤其是汽车发动机的转速和功率随着工业的发展不断提高，然而现有的冷却系统却无法满足这种高标准的要求，而导致的冷却系统的实际工作状态无法满足越来越高的要求，冷却散热效果堪忧的问题，通过在散热装置的控制板I上设置括I个线路接入端口 2和若干线路输出端口 3，将线路接入端口 3分别连接散热电路和电源电路连接，保证散热目标的单一，并将若干线路输出端口 3配合设置若干MOS管4，将散热电路和若干线路输出端口 3通过MOS管4连接，以不同的MOS管4控制不同的线路输出端口 2进而控制不同的风机工作，最终达到使得散热电路控制风机完成发动机散热的目的，由于设置的风机个数可以依循实际冷却需求而定，且集成传感、采样、检测和保护的技术功能，避免了风机出现堵转大电流、电压不稳、散热条件不良等状况，延长了散热装置的使用寿命，冷却效果好，工作效率高；使用MOS管4的结构使得整体散热电路峰值交错，干扰少，整体的散热装置成本降低。
【权利要求】
1.一种多路电阻散热装置，包括控制板，所述控制板上设有散热电路，其特征在于:所述散热装置还包括I个线路接入端口和若干线路输出端口，所述线路接入端口分别与散热电路和电源电路连接，所述若干线路输出端口配合设有若干MOS管，所述散热电路和所述若干线路输出端口通过MOS管连接，所述若干线路输出端口连接有若干风机。
2.根据权利要求1所述的一种多路电阻散热装置，其特征在于:所述控制板背侧设有散热块，所述散热块包括贴合设置的传热层和散热层，所述散热块的传热层通过焊锡层与控制板的MOS管焊接接合。
3.根据权利要求1所述的一种多路电阻散热装置，其特征在于:所述控制板上设有屏蔽罩。
4.根据权利要求1所述的一种多路电阻散热装置，其特征在于:所述散热装置包括I?5个线路输出端口。
5.根据权利要求1所述的一种多路电阻散热装置，其特征在于:所述电源电路连接有过压欠压保护电路，所述散热电路包括调速电路、MOS管驱动电路、过流保护电路和温度保护电路，所述电源电路、线路接入端口与调速电路顺次连接，所述MOS管驱动电路分别与调速电路、过流保护电路和温度保护电路连接，所述MOS管驱动电路与所述MOS管连接。
【文档编号】F04D27/00GK203500078SQ201320610420
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】叶雨, 黄忠毅 申请人:浙江毅力汽车空调有限公司