功率管固定结构、功率管散热装置、电子设备、电动车的制作方法

1.本实用新型涉及技术领域，更具体地说，涉及一种功率管固定结构、功率管散热装置、电子设备、电动车。


背景技术：

2.随着电动车行业技术发展，逆变器或电源产品等电子设备的体积越来越小。为了减小体积并确保功率管散热的可靠性，功率管通常与散热器紧密贴合以快速散热，从而保证散热以延长使用寿命。
3.目前，功率管通过金属弹片平铺固定在箱体上，箱体自身具有散热结构或箱体的外侧设置有散热器，功率管与箱体之间用绝缘导热垫进行绝缘隔离。
4.上述平铺方式存在以下缺陷：
5.1)金属弹片与电路板的距离较小，为了使金属弹片与电路板的安规距离满足要求，需对金属弹片做绝缘处理、使电路板板上与金属弹片相对应的区域空置、或抬高电路板，这样导致整个产品的体积较大、成本较高；
6.2)若散热器为冷却通道，冷却通道的双面均对器件进行冷却，导致整个产品的体积较大、成本较高；
7.3)安装过程中，先折弯功率管的引脚，然后用金属弹片固定功率管，再用定位工装将引脚与电路板上的孔相对，固定电路板，最后将引脚焊接在电路板上，导致生产工艺较复杂、生产效率较低。
8.综上所述，如何固定功率管，以减小整个产品的体积、降低成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

9.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种功率管固定结构，以减小整个产品的体积、降低成本。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述功率管固定结构的功率管散热装置、一种包括上述功率管散热装置的电子设备、一种包括上述电子设备的电动车。
10.为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
11.一种功率管固定结构，包括：箱体，固定柱，功率管，以及弹性压紧件；
12.其中，所述箱体内设置有凹陷部，所述固定柱固定于所述箱体且位于所述凹陷部内，所述功率管位于所述凹陷部内，所述弹性压紧件固定于所述固定柱且能够将所述功率管压紧于所述凹陷部内。
13.可选地，所述弹性压紧件套在所述固定柱的外侧，且所述弹性压紧件在套入过程中受所述固定柱的作用变形以将所述功率管压紧于所述凹陷部内。
14.可选地，所述弹性压紧件包括：固定板，与所述固定板一侧固定相连的第一侧板，与所述固定板另一侧固定相连的第二侧板，与所述第一侧板固定相连的第一压紧板和/或与所述第二侧板固定相连的第二压紧板；
15.其中，所述固定板和所述固定柱固定相连，所述第一侧板和所述第二侧板相对，且所述第一侧板、所述第二侧板和所述固定板形成与所述固定柱配合的凹槽。
16.可选地，所述固定柱自其自由端至其固定端渐扩，所述固定端与所述箱体固定相连，所述自由端远离所述固定端；
17.所述第一侧板和所述第二侧板平行，或所述第一侧板和所述第二侧板的夹角小于所述固定柱的渐扩角的两倍。
18.可选地，所述第一压紧板通过第一倾斜板与所述第一侧板固定相连，其中，所述第一倾斜板与所述第一侧板的夹角为锐角，所述第一倾斜板与所述第一压紧板的夹角为钝角；
19.所述第二压紧板通过第二倾斜板与所述第二侧板固定相连，其中，所述第二倾斜板与所述第二侧板的夹角为锐角，所述第二倾斜板与所述第二压紧板的夹角为钝角。
20.可选地，所述第一倾斜板与所述第一侧板通过弧形板连接，所述第二倾斜板与所述第二侧板通过弧形板连接。
21.可选地，所述第一压紧板和所述第二压紧板均为一个。
22.可选地，所述第一压紧板至少为两个且沿所述固定板的长度方向依次分布，所述第二压紧板至少为两个且沿所述固定板的长度方向依次分布。
23.可选地，所述弹性压紧件和所述固定柱通过紧固件可拆卸地固定相连。
24.可选地，所述固定柱固定于所述凹陷部的底端，且所述固定柱的高度小于所述凹陷部的深度。
25.可选地，所述固定柱固定于所述凹陷部的顶端。
26.可选地，所述功率管固定结构还包括位于所述箱体内的电路板，所述功率管垂直于所述电路板。
27.本实用新型提供的功率管固定结构，通过在箱体内设置凹陷部、在箱体上固定设置固定柱，该固定柱位于凹陷部内，使得弹性压紧件固定于固定柱且能够将功率管压紧于凹陷部内，这样，实现了功率管和弹性压紧件的下移，增大了弹性压紧件和电路板的之间的距离，使得弹性压紧件与电路板的安规距离能够满足要求，较现有技术将电路板部分区域空置或抬高电路板相比，减小了整个产品的体积，也降低了成本；同时，上述弹性压紧件无需做绝缘处理，也减小了整个产品的体积，降低了成本。
28.基于上述提供的功率管固定结构，本实用新型还提供了一种功率管散热装置，其特征在于，包括：散热腔，以及上述任一项所述的功率管固定结构；其中，所述散热腔位于所述箱体的外侧或者所述散热腔设置于所述箱体的内壁和外壁之间。
29.可选地，所述功率管散热装置还包括待散热器件，所述待散热器件和所述功率管分别位于所述散热腔的两侧，且所述待散热器件和所述功率管错位设置。
30.可选地，所述散热腔包括：用于冷却所述功率管的第一冷却通道以及用于冷却所述待散热器件的第二冷却通道，所述第一冷却通道和所述第二冷却通道并联设置。
31.基于上述提供的功率管散热装置，本实用新型还提供了一种电子设备，该电子设备包括功率管散热装置，所述功率管散热装置为上述任一项所述的功率管散热装置。
32.基于上述提供的电子设备，本实用新型还提供了一种电动车，该电动车包括具有功率管的电子设备，所述电子设备为上述电子设备。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
34.图1为本实用新型实施例提供的功率管固定结构在弹性压紧件与固定柱未固定连接时的结构示意图；
35.图2为本实用新型实施例提供的功率管固定结构在弹性压紧件与固定柱固定连接时的结构示意图；
36.图3为本实用新型实施例提供的功率管固定结构中弹性压紧件的一种结构示意图；
37.图4为本实用新型实施例提供的功率管固定结构中弹性压紧件的另一种结构示意图；
38.图5为本实用新型实施例提供的功率管固定结构中弹性压紧件的另一种结构示意图；
39.图6为本实用新型实施例提供的功率管散热装置的结构示意图；
40.图7为本实用新型实施例提供的功率管散热装置中冷却液的流向示意图。
具体实施方式
41.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
42.如图1
‑
5所示，本实用新型实施例提供的功率管固定结构包括：箱体17，固定柱15，功率管13，以及弹性压紧件16；其中，箱体17内设置有凹陷部171，固定柱15固定于箱体17且位于凹陷部171内，功率管13位于凹陷部171内，弹性压紧件16固定于固定柱15且能够将功率管13压紧于凹陷部171内。
43.需要说明的是，功率管13包括功率管主体和设置于功率管主体的引脚。上述功率管13位于凹陷部171内，是指整个功率管主体位于凹陷部171内，引脚的部分位于凹陷部171内或引脚位于凹陷部171外；或者，功率管主体的部分位于凹陷部171内。
44.本实用新型实施例提供的功率管固定结构，通过在箱体17内设置凹陷部171、在箱体17上固定设置固定柱15，该固定柱15位于凹陷部171内，使得弹性压紧件16固定于固定柱15且能够将功率管13压紧于凹陷部171内，这样，实现了功率管13和弹性压紧件16的下移，增大了弹性压紧件16和电路板11的之间的距离，使得弹性压紧件16与电路板11的安规距离能够满足要求，较现有技术将电路板部分区域空置或抬高电路板相比，减小了整个产品的体积，也降低了成本；同时，上述弹性压紧件16无需做绝缘处理，也减小了整个产品的体积，降低了成本。
45.上述功率管固定结构中，弹性压紧件16可为金属件，亦可为非金属件，根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。
46.上述功率管固定结构中，箱体17内设置有凹陷部171，可选择上述凹陷部171仅由箱体17的内壁凹陷形成，也可选择上述凹陷部171由箱体17的箱板沿其厚度方向凹陷形成，此时箱体17的外壁在上述凹陷部171处向外凸出。为了增大凹陷部171的深度，可选择后者。
47.在实际应用过程中，上述弹性压紧件16位于凹陷部171内，具体地，可选择弹性压紧件16的部分位于凹陷部171内、或者整个弹性压紧件16位于凹陷部171内。为了便于保证弹性压紧件16和电路板11的安规距离，可选择整个弹性压紧件16位于凹陷部171内。
48.为了提高散热效果，上述功率管13通过绝缘导热垫12与凹陷部171的内壁连接。上述绝热导热垫12加快了功率管13的散热效速度，也实现了功率管13和箱体17绝缘连接。对于绝缘导热垫12的具体材质，根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。当然，也可选择绝缘导热涂层来代替上述绝缘导热垫12，并不局限于上述实施例。
49.上述功率管固定结构中，弹性压紧件16将功率管13压紧于凹陷部171，则可通过增大弹性压紧件16的弹性来提高弹性压紧件16的压紧力。具体地，弹性压紧件16套在固定柱15的外侧，且弹性压紧件16在套入过程中受固定柱15的作用变形以将功率管13压紧于凹陷部171内。
50.可以理解的是，上述弹性压紧件16自固定柱15的自由端移至固定柱15的固定端，固定柱15的固定端即为固定柱15与箱体17固定相连的一端，固定柱15的自由端远离固定件15的固定端。
51.上述功率管固定结构中，在套入过程中，固定柱15撑开弹性压紧件16，这样，增大了弹性压紧件16的变形，从而提高了的弹性压紧件16的压紧力。
52.对于上述弹性压紧件15的具体结构，根据实际需要进行选择。具体地，上述弹性压紧件16包括：固定板161，与固定板161一侧固定相连的第一侧板162，与固定板161另一侧固定相连的第二侧板163，与第一侧板162固定相连的第一压紧板166和/或与第二侧板163固定相连的第二压紧板167；其中，固定板161和固定柱15固定相连，第一侧板162和第二侧板163相对，且第一侧板162、第二侧板163和固定板161形成与固定柱15配合的凹槽169。
53.上述弹性压紧件16中，为了便于压紧，上述第一压紧板166和第二压紧板167平行设置。
54.为了便于弹性压紧件16变形，可选择上述固定柱15自其自由端至其固定端渐扩，固定端与箱体17固定相连，自由端远离固定端；第一侧板162和第二侧板163平行，或第一侧板162和第二侧板163的夹角小于固定柱15的渐扩角的两倍。
55.需要说明的是，上述固定柱15自其自由端至其固定端渐扩，是指固定柱15的横截面面积自其自由端至其固定端逐渐增大。上述固定柱15的横截面可为圆形或多边形。若上述固定柱15的横截面为圆形，则固定柱15的母线与固定柱15的轴线的夹角即为固定柱15的渐扩角；上述固定柱15的横截面可为多边形，则上述固定柱15的棱与固定柱15的轴线的夹角即为固定柱15的渐扩角。
56.为了提高弹性，上述第一压紧板166通过第一倾斜板164与第一侧板162固定相连，其中，第一倾斜板164与第一侧板162的夹角为锐角，第一倾斜板164与第一压紧板166的夹角为钝角。
57.相应的，第二压紧板167通过第二倾斜板165与第二侧板163固定相连，其中，第二倾斜板165与第二侧板163的夹角为锐角，第二倾斜板165与第二压紧板167的夹角为钝角。
58.在实际应用过程中，对于上述钝角和上述锐角的具体数值，根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。当然，也可选择上述第一压紧板166和第一侧板162通过其他结构固定相连、上述第二压紧板167和第二侧板163通过其他结构固定相连，并不局限于上述实施例。
59.为了提高稳定性和使用寿命，上述第一倾斜板164与第一侧板162通过弧形板连接，第二倾斜板165与第二侧板163通过弧形板连接。
60.在实际应用过程中，也可通过其他方式实现第一倾斜板164与第一侧板162平滑过渡连接、以及第二倾斜板165与第二侧板163平滑过渡连接，并不局限于上述实施例。
61.上述弹性压紧件16中，第一压紧板166和第二压紧板167的数目根据实际需要进行选择。如图3所示，第一压紧板166和第二压紧板167均为一个；如图4和图5所示，第一压紧板166至少为两个且沿固定板161的长度方向依次分布，第二压紧板167至少为两个且沿固定板161的长度方向依次分布。
62.上述第一侧板162与第一压紧板166的数目可相同、也可不同。为了提高稳定性，可选择上述第一侧板162为一个。
63.相应的，上述第二侧板163与第二压紧板167的数目可相同、也可不同。为了提高稳定性，可选择上述第二侧板163为一个。
64.在实际应用过程中，也可选择上述弹性压紧件16为其他结构，并不局限于上述实施例。
65.上述功率管固定结构中，为了便于拆装，上述弹性压紧件16和固定柱15通过紧固件18可拆卸地固定相连。具体地，上述紧固件18为螺栓或螺钉。
66.若上述弹性压紧件16包括固定板161，则上述固定板161通过紧固件18和固定柱15固定相连。此时，固定板161设置有供紧固件18穿过的固定孔168。
67.上述功率管固定结构中，可选择上述固定柱15固定于凹陷部171的底端，且固定柱15的高度小于凹陷部171的深度。此时，弹性压紧件16自上而下安装，如图1和图2所示。
68.当然，也可选择上述弹性压紧件16自下而上安装，即上述固定柱15固定于凹陷部171的顶端。此时，箱体17设置有让位开口以保证能够将弹性压紧件16固定于固定柱15。
69.具体地，上述功率管固定结构还包括位于箱体17内的电路板11。对于电路板11的类型，根据实际需要进行选择，例如上述电路板11为印制电路板，本实施例对此不做限定。
70.为了便于安装，上述功率管13垂直于电路板11。此时，可先固定连接功率管13的引脚和电路板11，再通过弹性压紧件16将功率管13压紧于凹陷部171。这样，减少了生产工艺，提高了生产效率。
71.若上述弹性压紧件16通过紧固件18与固定柱15固定相连，且上述固定柱15固定于凹陷部171的底端，则上述电路板11设置有让位孔以安装紧固件18。
72.基于上述实施例提供的功率管固定结构，本实施例还提供了一种功率管散热装置，上述功率管散热装置包括：散热腔，以及上述实施例所述的功率管固定结构；其中，散热腔位于箱体17的外侧或者该散热腔设置于箱体17的内壁和外壁之间。
73.为了进一步优化上述技术方案，上述功率管散热装置还包括待散热器件，待散热器件和功率管13分别位于散热腔的两侧，且待散热器件和功率管13错位设置。这样，进一步减小了整个产品的体积。
74.需要说明的是，待散热器件和功率管13错位设置，是指待散热器件和功率管13在同一水平面内的投影没有重合。上述散热腔位于该水平面内。
75.为了提高散热效果，如图6和图7所示，上述散热腔包括：用于冷却功率管13的第一冷却通道14以及用于冷却待散热器件的第二冷却通道19，其中，第一冷却通道14和第二冷却通道19并联设置。
76.基于上述实施例提供的功率管散热装置，本实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括功率管散热装置，该功率管散热装置为上述实施例的功率管固定结构。
77.由于上述实施例提供的功率管散热装置具有上述技术效果，上述电子设备包括上述功率管散热装置，则上述电子设备也具有相应的技术效果。
78.对于上述电子设备的具体类型，根据实际需要进行选择，例如上述电子设备为逆变器或电源装置等，本实施例对此不做限定。
79.基于上述实施例提供的电子设备，本实施例还提供了一种电动车，该电动车包括具有功率管13的电子设备，该电子设备为上述实施例所述的电子设备。
80.由于上述实施例提供的电子设备具有上述技术效果，上述电动车包括上述电子设备，则上述电动车也具有相应的技术效果。
81.对于上述电动车的具体类型，根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。
82.对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。