专利名称：一种印刷电路板冷却装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及印刷电路板技术领域，特别是涉及印刷电路板冷却装置。
背景技术：
随着半导体技术的飞速发展，电子元器件处理能力和集成度不断提高，电子器件体积的减小和功率的增加使得电子元器件的散热问题越来越重要。PCB (Printed circuit board,印刷电路板)上集成各种不同形式和不同功耗的元器件，其散热系统设计不仅关系到散热性能，更涉及到各个散热模块之间的相互干扰，以及系统的整体布局。如图1所示的传统的局部散热方式，在PCB板I的功率元件2上装设散热器3和风扇4，以解决PCB板局部器件热耗较大的问题。但是，对于元件较多的PCB板而言，各散热器之间，以及散热器与各元件之间会产生相互干扰、结构干涉，甚至可能对元件产生电磁干扰。同时，热耗较大的元件的热量难免会有部分传导至PCB板上，使得印刷电路板承受较大的散热压力，可能导致PCB板局部温度过高或者热应力过大而失效。如图2所示的传统的整体散热方式侧视结构示意图，将PCB板11置于较自身尺寸大的风道12内，利用整机风扇13的气流对PCB板进行整体散热，这样使得PCB板的散热系统的尺寸较大，同时需要额外的风扇及附属结构，导致散热系统结构复杂，使得散热系统的设计难度增大，且成本较高，不利于散热系统小型化和集成化。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种印刷电路板冷却装置，以降低PCB板的散热系统的结构复杂度及设计难度，并降低PCB板散热系统的成本，技术方案如下:本申请提供一种印刷电路板冷却装置，包括:进风管、进风接口和扁平风道，其中，所述扁平风道设置在所述印刷电路板的背面；所述进风管一端连接所述印刷电路板所在系统的主散热风道，另一端通过所述进风接口连接所述扁平风道。优选的，所述扁平风道具体为所述印刷电路板背面和与所述印刷电路板平行放置的平板，以及设置在所述平板两侧的第一侧挡板和第二侧挡板所围成的空间。优选的，所述平板和所述印刷电路板之间的平行距离为至少为10mm。优选的，所述第一侧挡板和所述第二侧挡板与所述平板通过螺栓连接、或通过焊接方式连接。优选的，所述进风接口与所述平板通过螺栓连接、或通过焊接方式连接。优选的，上述的印刷电路板冷却装置还包括紧固件，所述紧固件上设置有通孔，通过所述通孔套设在所述进风管上；所述进风管通过所述紧固件与所述印刷电路板所在系统的主散热风道连接。优选的，所述进风接口与所述进风管连接的一侧设置有数个连接所述进风管的进风孔，与所述扁平风道连接的一侧均匀设置有数个出风孔，并在所述进风孔和所述出风孔之间形成等压腔。优选的，所述进风管为塑料管。优选的，所述第一侧挡板和所述第二侧挡板的材质均为不锈钢金属或塑料。本申请还提供一种电源，包括印刷电路板，以及上述的印刷电路板冷却装置。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，所述印刷电路板冷却装置，通过进风管将印刷电路板所在系统的主散热风道中的气流引进到设置在印刷电路板背面的扁平风道中，再利用所述扁平风道中的气流与印刷电路板进行热交换，实现对印刷电路板的散热。该印刷电路板冷却装置充分利用了印刷电路板所在系统的散热资源，比如主散热风道中的气流，从而无需额外增设风扇或风机，降低了成本，降低了散热系统结构的复杂度。而且，散热风道设计为扁平状，从而可降低PCB板的尺寸，节约空间，有利于元器件的小型化和集成化。
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中PCB板采用局部散热方式的结构示意图；图2为现有技术中PCB板采用整体散热方式的结构示意图；图3为本申请实施例一种PCB板冷却装置的侧面示意图；图4为本申请实施例一种PCB板冷却装置的结构示意图；图5为本申请实施例一种进风接口的结构示意图。
具体实施例方式为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。请参见图3和图4，均示出了本申请实施例一种PCB板冷却装置的结构示意图，所述PCB板冷却装置包括:进风管101、进风接口 102和扁平风道103，其中，扁平风道103设置在PCB板200的背面。进风管101的一端连接PCB板所在系统的主散热风道，另一端通过所述进风接口102连接扁平风道103的一端，扁平风道的另一端为出风口 110。优选的，如图3所示，进风管101通过紧固件107连接PCB板所在系统的主散热风道，所述紧固件107上设置有通孔，通过该通孔套设在进风管上，进风管通过紧固件107与PCB板所在系统的主散热风道连接，从而将所述主散热风道内的气流引入进风管101中。进风管101将PCB板所在系统的主散热风道中的高压气流，通过进风接口引入到扁平风道中，在PCB板200背面形成气流薄层，气流薄层在流过扁平风道内，与PCB板200进行充分地热交换之后，经扁平风道103的出风口 110排出，带走PCB板200上的热量，实现对PCB板200的散热。具体实施时，在PCB板背面平行放置一平板104，在所述平板104的长边侧设置有第一侧挡板105和第二侧挡板，由PCB板的背面、平板104、第一侧挡板105和第二侧挡板共同围成扁平风道103，即PCB板为形成扁平风道的一个平面，这样，流过扁平风道的气流能够直接冲刷PCB板的背面进行强制对流散热。该PCB板冷却装置直接以PCB板作为散热风道的一部分，不仅提高了散热效率，而且减少了额外的结构件。本实施例提供的所述印刷电路板冷却装置，通过进风管将印刷电路板所在系统的主散热风道中的气流引进到设置在印刷电路板背面的扁平风道中，再利用所述扁平风道中的气流与印刷电路板进行热交换，实现对印刷电路板的散热。该印刷电路板冷却装置充分利用了印刷电路板所在系统的散热资源，比如所在系统的主散热风道中的气流，从而无需额外增设风扇或风机，降低了成本，降低了散热系统结构的复杂度。而且，散热风道设计为扁平状，从而降低了 PCB板的尺寸，节约了空间，有利于元器件的小型化和集成化。优选的，扁平风道的厚 度(即所述平板和PCB板之间的平行距离)至少为10mm，本领域技术人员可以理解的是，所述扁平风道的厚度可以依据散热量及PCB板的尺寸进行设置。优选的，第一侧挡板105和第二侧挡板(图中未示出)均可以通过螺栓连接、或通过焊接方式连接平板104，还可以将第一侧挡板105、第二侧挡板和平板104都固定在PCB板的机架上，以使第一侧挡板105和第二侧挡板均与平板104无缝连接。本领域技术人员可以理解的是，第一侧挡板105、第二侧挡板与平板104之间的连接方式不局限于上述的方式，还可以是其他的连接方式，本申请对此并不限定。所述平板104的材质可以为金属板或者塑料，所述第一侧挡板105和第二侧挡板106的材质优选为不锈钢金属，当然也可以为其他的材质，本申请对此并不限定。如图5所示，进风接口 102具体可以为一长方体空腔结构，其中与进风管连接的一侧面上设置有数个进风孔108，通过所述数个进风孔108连接数根进风管。与所述进风孔108相对的一侧面均匀设置有数个等直径的小孔作为出风孔109，出风孔109直接与扁平风道相贯通，所述的长方体空腔内形成等压腔106，该等压腔具有缓冲气体的作用，使得通过出风孔的气体均匀。具体的，本实施例提供的PCB板冷却装置的工作过程如下:PCB板散热系统主散热风道内的气流经过进风管101进入进风接口 102的等压腔中，气流在等压腔中缓冲后，经出风孔109均匀进入扁平风道103，形成稳定均匀气流薄层，气流薄层对PCB板200的背面进行冲刷，与PCB板200进行充分地热交换后，经由扁平风道103的出风口 110排出。本申请提供的PCB板冷却装置根据以下散热原理公式Q=hfOTceXATXAheat(式 I)式中，Q为总的对流散热量，即气流从PCB板所带走的热量；hf_为对流散热系数，其由气流速度、气流物性、PCB板背面结构等因素决定，对于特定气体和PCB板，气流速度越大，对流散热系数越大；Λ T为PCB板背面表面温度与气流温度之差;Aheat为PCB板背面散热面积。 从式1可以看出，气流速度增大、温差Δ T增大，以及散热面积Ateat增大，都会使得换热量Q增大，本申请的PCB板冷却装置正是利用PCB板背面的面积和薄层气流的流速实现高效稳定的散热效果。本实施例提供的PCB板冷却装置，进风接口上设置有数个进风孔，数根进风管连接在所述进风孔上，将PCB板所在系统的主散热风道内的高压气流引入进风接口内，在进风接口的长方体空腔内缓冲，形成稳定的气流，通过进风接口的数个等直径的出风孔均匀进入扁平风道内，在扁平风道内形成稳定均匀的气流薄层，从而使得所述PCB板冷却装置的冷却效果更稳定。参见表1，示出了使用和未使用本申请实施例提供的PCB板冷却装置的试验数据对照表，由表中的数据可知，采用本申请实施例提供的PCB板冷却装置后，能够明显降低PCB板的环境温度，采用本申请实施例提供的PCB板冷却装置后，PCB板的环境温度的降温幅度达到11.68。。。表权利要求
1.一种印刷电路板冷却装置，其特征在于，包括:进风管、进风接口和扁平风道，其中，所述扁平风道设置在所述印刷电路板的背面； 所述进风管一端连接所述印刷电路板所在系统的主散热风道，另一端通过所述进风接口连接所述扁平风道。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板冷却装置，其特征在于，所述扁平风道具体为所述印刷电路板背面和与所述印刷电路板平行放置的平板，以及设置在所述平板两侧的第一侧挡板和第二侧挡板所围成的空间。
3.根据权利要求2所述的印刷电路板冷却装置，其特征在于，所述平板和所述印刷电路板之间的平行距离为至少为10mm。
4.根据权利要求2所述的印刷电路板冷却装置，其特征在于，所述第一侧挡板和所述第二侧挡板与所述平板通过螺栓连接、或通过焊接方式连接。
5.根据权利要求2所述的印刷电路板冷却装置，其特征在于，所述进风接口与所述平板通过螺栓连接、或通过焊接方式连接。
6.根据权利要求1所述的印刷电路板冷却装置，其特征在于，还包括紧固件，所述紧固件上设置有通孔，通过所述通孔套设在所述进风管上；所述进风管通过所述紧固件与所述印刷电路板所在系统的主散热风道连接。
7.根据权利要求1所述的印刷电路板冷却装置，其特征在于，所述进风接口与所述进风管连接的一侧设置有数个连接所述进风管的进风孔，与所述扁平风道连接的一侧均匀设置有数个出风孔，并在所述进风孔和所述出风孔之间形成等压腔。
8.根据权利要求1所述的印刷电路板冷却装置，其特征在于，所述进风管为塑料管。
9.根据权利要求1所述的印刷电路板冷却装置，其特征在于，所述第一侧挡板和所述第二侧挡板的材质为不锈钢金属或塑料。
10.一种电源，其特征在于，包括印刷电路板，以及权利要求1-9任一项所述的印刷电路板冷却装置。
全文摘要
本申请公开了一种印刷电路板冷却装置，包括进风管、进风接口和扁平风道，其中，扁平风道设置在所述印刷电路板的背面，进风管一端连接印刷电路板所在系统的主散热风道，另一端通过进风接口连接扁平风道。通过进风管将印刷电路板所在系统的主散热风道中的气流引进到设置在印刷电路板背面的扁平风道中，再利用所述扁平风道中的气流与印刷电路板进行热交换，实现对印刷电路板的散热。该印刷电路板冷却装置充分利用了印刷电路板所在系统的散热资源，比如主散热风道中的气流，从而无需额外增设风扇或风机，降低了成本，降低了散热系统结构的复杂度。而且，散热风道设计为扁平状，从而可降低PCB板的尺寸，节约空间，有利于元器件的小型化和集成化。
文档编号H05K7/20GK103153033SQ201310095538
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月22日 优先权日2013年3月22日
发明者陶高周, 周杰, 陆游, 谭均, 崔景伟, 汪家慰 申请人:阳光电源股份有限公司