一种功率器件、电源以及用电设备的制作方法

1.本实用新型实施例涉及电源散热技术领域，特别是涉及一种功率器件、电源以及用电设备。


背景技术：

2.在自冷或水冷开关电源和汽车电源中，功率器件上会有许多发热器件，比如功率元件,变压器、电感等磁性器件。这些发热元件均需要进行散热以保证元器件的正常使用和延长使用寿命。
3.但是，本实用新型的发明人在实现本实用新型的过程中发现，现有的产品设计中，发热的元器件往往比较分散，相应地，分散布置于不同位置的发热元器件需要单独设计散热结构，比如磁性元件、功率元件分别安装在多个小散热块上，因此容易造成所述功率器件的散热模块过大以及散热不均带来的散热性能不好。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例主要解决的技术问题是提供一种功率器件，能够实现磁性元件和功率元件散热的一体化，从而使功率器件的体积更小，散热成本更低。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种功率器件，其特征在于，包括：
6.导热壳，设置有收容腔和连通所述收容腔的开口；
7.磁性元件,收容于所述收容腔，所述磁性元件的热量传递至所述导热壳；
8.功率元件，安装于所述导热壳的外表面，所述功率元件的热量传递至所述导热壳；
9.pcb板，安装于所述开口处，所述pcb板分别与所述磁性元件和功率元件与电连接；
10.散热器，所述导热壳远离所述开口的一表面安装于所述散热器上，所述导热壳将热量传递至所述散热器，由所述散热器进行散热。
11.可选的，所述功率器件还包括导热胶，所述导热胶填充于所述导热壳的内表面和磁性元件之间。
12.可选的，所述功率器件还包括支架；
13.所述支架安装于所述pcb板，所述导热壳安装于所述支架。
14.可选的，所述支架环绕所述导热壳设置，所述支架设置有安装槽，所述功率元件部分收容于所述安装槽。
15.可选的，所述功率器件还包括绝缘导热介质；
16.所述绝缘导热介质设置于所述导热壳的外表面和功率元件之间，并且所述绝缘导热介质分别与所述导热壳和功率元件固定。
17.可选的，所述绝缘导热介质为陶瓷基片。
18.可选的，所述功率器件还包括第一导热硅脂层和第二导热硅脂层；
19.所述第一导热硅脂层涂布于所述绝缘导热介质面向所述导热壳的一表面，并且所
述第一导热硅脂层位于所述绝缘导热介质和导热壳之间，所述第二导热硅脂层涂布于所述绝缘导热介质面向所述功率元件的另一表面，并且所述第二导热硅脂层位于所述绝缘导热介质和功率元件之间。
20.可选的，所述功率器件还包括固定板；
21.所述固定板安装于所述导热壳的开口，并且所述固定板抵接所述磁性元件。
22.本实用新型还提供一种电源实施例，包括如上述任意一实施例所述的功率器件。
23.本实用新型还提供一种用电设备实施例，包括上述实施例提及的电源。
24.在本实用新型实施例中，通过将磁性元件和功率元件均设置于所述导热壳上，并将所述导热壳安装于所述散热器上实现将所述磁性元件和功率元件产生的热量统一通过所述导热壳进行散热，并由所述导热壳将热量传递至所述散热器达到导热壳快速散热的效果。
附图说明
25.图1是本实用新型实施例提供的功率器件装配示意图；
26.图2是本实用新型实施例提供的功率器件的部分爆炸示意图；
27.图3是本实用新型实施例提供的功率器件的导热壳示意图；
28.图4是本实用新型实施例提供的功率器件的固定板示意图；
29.图5是本实用新型实施例提供的功率器件的支架示意图；
30.图6是本实用新型实施例提供的功率器件的散热器示意图。
具体实施方式
31.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
32.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.请参阅图1和图2，功率器件1包括：导热壳10、磁性元件20、功率元件30、pcb板40、支架50、和散热器60。所述磁性元件20设置于所述导热壳10内，所述功率元件30安装于所述导热壳10的其中一外表面，所述散热器60安装于所述导热壳10的另一表面。所述pcb板40安装于所述导热壳10并且分别与所述磁性元件20和功率元件30电连接。所述支架50安装于所述pcb板40，所述导热壳10安装于所述支架50。其中，所述导热壳10用于对所述磁性元件20和所述功率元件进行散热并将所述磁性元件20和所述功率元件30工作时产生的热量导向所述散热器60，所述支架50用于将所述导热壳10固定在所述pcb板40上。
34.请参阅图3，所述导热壳10设置有收容腔101和连通所述收容腔101的开口102。所述磁性元件20收容于所述收容腔101内，所述导热壳10还设置有卡槽103，所述功率元件30
通过所述卡槽103固定于所述导热壳10的侧面。其中，所述卡槽103的数量为多个，多个所述卡槽103围绕所述导热壳10的侧面设置，所述功率元件30的数量为多个，所述功率元件30的数量与所述卡槽103对应，一所述功率元件30通过一所述卡槽103固定于所述导热壳10的侧面。当所述磁性元件20收容于所述收容腔101时，所述磁性元件20的外表面与所述收容腔101的内壁贴合，所述磁性元件20可以通过热传递的方式将所述磁性元件20工作时产生的热量传递至所述导热壳10完成散热。当所述功率元件30通过所述卡槽103固定于所述导热壳10时，所述功率元件30抵接所述导热壳10的外壁，所述功率元件30可以通过热传递的方式将所述功率元件30工作时产生的热量传递至所述导热壳10完成散热。
35.进一步的，所述导热壳10还设置有第一安装柱104，所述第一安装柱104的数量为多个，多个所述第一安装柱104用于将所述导热壳10固定在所述散热器60上。
36.在一些实施例中，所述导热壳10还包括扣件105，所述扣件105的数量为多个并且所述扣件105的数量与所述卡槽103的数量对应。一所述扣件105配合一所述卡槽103将一所述功率元件30固定在所述导热壳10的外表面。所述扣件105可以确保所述功率元件30与所述导热壳10的外表面紧贴，从而达到良好的热传递效果，保证所述功率元件30的散热效率。
37.进一步的，请参阅图2和图4，所述散热器60件还包括固定板21，所述固定板21设置有固定孔211，所述导热壳10设置有固定柱106，当所述磁性元件20放置于所述收容腔101内时，所述固定板21可以通过所述固定孔211配合所述固定柱106将所述磁性元件20盖合于所述收容腔101内。
38.对于上述功率元件30，所述功率元件30还包括导热胶(图未示)和绝缘导热介质31，所述导热胶填充于所述导热壳10的内表面和磁性元件20之间，所述绝缘导热介质31设置于所述功率元件30和所述导热壳10的外表面之间并且所述绝缘导热介质31分别于所述导热壳10和所述功率元件30固定。所述导热胶灌设于收容腔101内，从而填满所述收容腔101内壁与所述磁性元件20之间的缝隙，进而加强所述磁性元件20通过所述导热壳10散热的散热效果。所述绝缘导热介质31将所述功率元件30产生的热量快速导向所述导热壳10。
39.进一步的，所述功率元件30还包括第一导热硅脂层(图未示)和第二导热硅脂层(图未示)。所述固定板21安装于所述导热壳10的开口102，所述固定板21抵接所述磁性元件20。所述第一导热硅脂层涂布于所述绝缘导热介质31面向所述导热壳10的一表面，并且所述第一导热硅脂层位于所述绝缘导热介质31和导热壳10之间，所述第二导热硅脂层涂布于所述绝缘导热介质31面向所述功率元件30的另一表面，并且所述第二导热硅脂层位于所述绝缘导热介质31和功率元件30之间。所述第一导热硅脂层和所述第二导热硅脂层加强了所述绝缘导热介质31的导热能力，使所述绝缘导热介质31能更好的将所述功率元件30产生的热量更快的导向所述导热壳10。
40.在一些实施例中，所述固定板21由塑胶制备而成，所述绝缘导热介质31为陶瓷基片。
41.在另一些实施例中，所述固定板21由环氧板制备而成，所述绝缘导热介质31也可以是导热绝缘膜。
42.请参阅图5，对于上述支架50，所述支架50安装于所述pcb板40上并且所述支架50环绕所述导热壳10设置。所述支架50设置有导向环501，所述导向环501的数量为多个，多个所述导向环501围绕所述设置于所述支架50设置，所述导向环501用于在所述支架50通过螺
丝固定在所述pcb板40上时对螺丝起到导向限位的作用，防止螺丝掉落至其他位置。
43.在一些实施例中，所述支架50由塑胶制备而成，所述支架50还设置有插槽502。当所述支架50安装固定于所述pcb板40上时，所述插槽502靠近所述收容腔101腔底的一端用于插接固定所述扣件105的一端，并且当所述导热壳10安装所述支架50后，所述扣件105的另一端卡扣入所述卡槽103，至此，所述导热壳10与所述支架50扣紧固定于所述pcb板40上。值得说明的是，所述插槽502远离所述收容腔101腔底的一端用于插放所述功率元件30。另外，所述支架50还设置有定位柱(图未示出)，所述导热壳10设置有定位孔(图未示出)，当所述导热壳10通过所述支架50固定在所述pcb板40上的过程中，所述定位柱与所述定位孔相互配合从而对所述导热壳10进行导向定位。
44.对于上述散热器60，请参阅图6，所述散热器60设置有限位柱601与第二安装柱602，所述限位柱601用于在所述pcb板40安装于所述散热器60时对安装于所述pcb板40上的导热壳10进行导向与限位，所述第二安装柱602的数量与所述第一安装柱104的数量一致并且所述当所述导热壳10远离所述pcb板40的一端面抵接所述导热壳10时，所述第二安装柱602与所述第一安装柱104一一对应，其中，所述第一安装柱104上设置有安装螺纹孔(图未示出)，所述第二安装柱602上设置有安装通孔(图未示出)，所述导热壳10通过螺丝经由所述安装通孔螺接于所述安装螺纹孔从而将所述导热壳10固定于所述散热器60上。
45.在一些实施例中，所述导热壳10抵接所述散热器60的一端面设置有导热胶，所述导热胶能使所述导热壳10的热量快速转移至所述散热器60上并且通过所述散热器60进行散热。其中，所述散热器60具备水冷功能。
46.在一些实施例中，所述散热器60由铝压铸而成，由此所述散热器60具备良好的导热散热性能，值得说明的是，所述散热器60除却水冷方式外还可以为风冷。
47.本实用新型的具体装配过程如下：所述支架50与所述pcb板40固定安装，所述磁性元件20通过所述固定板21固定在所述导热壳10的收容腔101内，所述功率元件30插接于所述插槽502，所述导热介质31贴置于所述功率元件30将面向所述散热壳10的一表面，然后所述导热壳10在所述功率元件30的限位与引导下与所述支架50固定从而使所述散热壳10与所述pcb连接，接着将所述扣件105扣合所述卡槽103和所述插槽502从而将所述散热壳10扣紧在所述pcb板40上，最后将所述导热壳10沿着所述限位柱601安装于所述散热器60上，直至所述导热壳10远离所述pcb板的一端面于所述散热器60抵接，通过螺丝穿过所述第二安装柱602上的安装通孔螺接于所述第一安装柱104上的安装螺纹孔从而将所述导热壳10与所述散热器60固定。
48.在本实用新型实施例中，通过将磁性元件20和功率元件30均设置于所述导热壳10上，并将所述导热壳10安装于所述散热器60上实现将所述磁性元件20和功率元件30产生的热量统一通过所述导热壳10进行散热，并由所述导热壳10将热量传递至所述散热器60达到导热壳10快速散热的效果。
49.本实用新型实施例还提供了一种电源，所述电源包括如上述任一实施例所述的功率器件1，所述功率器件1的结构与功能请参阅上述实施例，此处不再一一赘述。
50.除此之外，本实用新型实施例还提供一种用电设备实施例，所述用电设备包括上述电源。
51.需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施
例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。