低温升固态继电器的散热结构的制作方法

1.本实用新型涉及固态继电器领域，具体涉及一种低温升固态继电器的散热结构。


背景技术：

2.固态继电器，是由微电子电路，分立电子器件，电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号，达到直接驱动大电流负载。
3.固态继电器包括壳体及设置于壳体内的功率元件，由于一般的固态继电器发热量大，为了保证装置的稳定运行，需要对内部持续散热，传统的散热方式是将壳体的底部由铝板代替，在铝板与功率管之间放置用于绝缘的陶瓷片，将热量通过陶瓷片传导至铝板挥发至空气中，但该种散热方式散热能力有限，导致负载能力差，使用寿命缩短，而且生产工艺繁琐，生产效率低。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种提高散热能力的低温升固态继电器的散热结构。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：包括壳体及设置于壳体内的功率元件，其特征在于：所述的壳体底部为金属基板，所述的金属基板包括相对壳体自外向内依次排布的金属基层、绝缘层和导电层，所述的功率元件焊接于导电层，所述的导电层包括与功率元件焊接的第一电连接区域，所述的壳体设置有第一外接端子，所述的第一外接端子设置有延伸至壳体内的第一引脚，所述的第一引脚设置有与第一电连接区域相抵的导电折弯，所述的导电折弯焊接有与功率元件电连接的金属导流件。
6.通过采用上述技术方案，金属基板为电器行业通用的构件，一般包括铁基板、铝基板、铜基板等，金属基板通常具有金属基层、绝缘层和导电层，相对铝板叠加陶瓷片的方式，金属基板具有较小的厚度及较为优秀的散热功能，同时，还将导电层集成于金属基板，从而简化固态继电器内部的电路连接结构，使结构更为精简，合理利用金属基板的导电层，使第一外接端子（负载端子）能够快速与功率元件进行电连接，使电路结构更为精简、紧凑，导电折弯能够提高第一引脚与第一电连接区域的接触面积，从而提高可靠性及稳定性，此外，由于第一电连接区域局部截面积有限，当高负载时，使大电流不通过金属基板的导电层，直接通过金属导流件传递至负载端上，形成散热桥，增大载流面积，大大减小金属基板的发热量，降低温升，从而保证高负载下的工作稳定性。
7.本实用新型进一步设置：所述的金属导流件呈u形结构。
8.通过采用上述技术方案，改变金属导流件形状，使其与固态继电器内部结构更好适配，从而提高结构紧凑度。
附图说明
9.图1为本实用新型具体实施方式的俯视立体图；
10.图2为本实用新型具体实施方式的立体装配图；
11.图3为本实用新型具体实施方式中功率元件、金属基板和第一外接端子的安装示意图；
12.图4为本实用新型具体实施方式中第一外接端子的实施方式一；
13.图5为本实用新型具体实施方式中第一外接端子的实施方式二；
14.图6为本实用新型具体实施方式的仰视立体图；
15.图7为本实用新型具体实施方式中线路板的下装安装示意图；
16.图8为本实用新型具体实施方式中线路板的上装安装示意图；
17.图9为本实用新型具体实施方式中翻盖的安装示意图；
18.图10为本实用新型具体实施方式中上盖与导光柱的横向剖视图；
19.图11为本实用新型具体实施方式中上盖与导光柱的纵向剖视图；
20.图12为本实用新型具体实施方式中导光柱的立体图。
具体实施方式
[0021] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0022]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上
”ꢀ
、“下
”ꢀ
、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语
ꢀ“
第一”、“第二”、“第三
”ꢀ
仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0023]
如图1—图11所示，本实用新型公开了一种低温升固态继电器，包括壳体1及设置于壳体1内的功率元件2，壳体1底部为金属基板6，金属基板6包括相对壳体1自外向内依次排布的金属基层、绝缘层和导电层，由于三个层次集成为一体，外观无法表示及观察，但不影响结构理解，功率元件2焊接于导电层，金属基板为电器行业通用的构件，一般包括铁基板、铝基板、铜基板等，金属基板通常具有金属基层、绝缘层和导电层，相对铝板叠加陶瓷片的方式，金属基板具有较小的厚度及较为优秀的散热功能，同时，还将导电层集成于金属基板，从而简化固态继电器内部的电路连接结构，使结构更为精简。
[0024]
如图3所示，导电层包括分别与功率元件2焊接的第一电连接区域61和第二电连接区域62，壳体1设置有第一外接端子11，第一外接端子11设置有延伸至壳体1内的第一引脚111，第一引脚111设置有与第一电连接区域61相抵的导电折弯113，合理利用金属基板6的导电层，使第一外接端子11（按需连接，一般作为负载端子）能够快速与功率元件2进行电连接，使电路结构更为精简、紧凑，导电折弯113能够提高第一引脚111与第一电连接区域61的接触面积，从而提高可靠性及稳定性。
[0025]
导电折弯113焊接有与功率元件2电连接的金属导流件114，当高负载时，使大电流
不通过金属基板，直接通过金属导流件114传递至负载端上，形成散热桥，增大载流面积，大大减小金属基板的发热量，降低温升，从而保证高负载下的工作稳定性，具体实施方式中金属导流件114为金属导电片。
[0026]
金属导流件114呈u形结构，改变金属导流件114形状，使其与固态继电器内部结构更好适配，从而提高结构紧凑度。
[0027]
如图4所示，壳体1设置有与第一外接端子11同侧的第二外接端子12，第一外接端子11和第二外接端子12分别设置有螺纹孔115，作为一种导线安装方式，在外接端子上开设与螺栓配合的螺纹孔115，使外接结构更为精简。
[0028]
如图5所示，壳体1设置有与第一外接端子11同侧的第二外接端子12，第一外接端子11和第二外接端子12分别设置有安装通孔116，壳体1位于各安装通孔116下方设置有呈正六边形的接线凹槽15，作为另一种导线安装方式，可将螺栓的头部置于接线凹槽15内，配合螺母实现导线的安装，与上一导线安装方式选择使用。
[0029]
如图6所示，壳体1设置有穿过金属基板6并铆接于金属基板6底部的固定柱16，由固定柱16穿过金属基板6并铆接，壳体1与金属基板6的固定更为精简、可靠。
[0030]
如图7所示，公开了线路板的下装安装方式，壳体1内设置有线路板3，壳体1位于线路板3下方两侧分别设置有支撑块17，壳体1设置有位于同侧的第一外接端子11和第二外接端子12（按需连接，一般作为负载端子）及位于另一侧的第三外接端子13和第四外接端子14（按需连接，一般作为信号端子），线路板3侧面分别与第一外接端子11和第二外接端子12对应设置有限位凹陷31，第一外接端子11设置有与限位凹陷31形状相适配的第一引脚111和按压于线路板3上方的第一限位折弯112，第二外接端子12设置有与限位凹陷31形状相适配的第二引脚121和按压于线路板3上方的第二限位折弯122，线路板3分别与第三外接端子13和第四外接端子14对应设置有第一连接孔32，第三外接端子13设置有与伸入第一连接孔32后焊接的第三引脚131，第四外接端子14设置有与伸入第一连接孔32后焊接的第四引脚141，由支撑块17支撑于线路板3，合理利用壳体1内部空间用于安装线路板3，同时，配合现有第一外接端子11的引脚及增设的限位折弯，实现线路板3的稳定安装，使结构更为紧凑、精简。
[0031]
如图8所示，公开了线路板的上装安装方式，壳体1内设置有线路板3，壳体1设置有位于同侧的第一外接端子11和第二外接端子12及位于另一侧的第三外接端子13和第四外接端子14，第一外接端子11、第二外接端子12、第三外接端子13和第四外接端子14分别设置有支撑于线路板3下方的支撑部分10，线路板3与各支撑部分10对应设置有第二连接孔33，各支撑部分10设置有插入第二连接孔33的支撑引脚101，作为线路板3的上装安装方式，由各个外接端子的支撑部分10支撑线路板3，保证支撑可靠性，再由支撑部分10的支撑引脚101插入第二连接孔33，实现定位及电连接，使结构更为可靠、精简，同时还能加大内置元件的空间。
[0032]
如图9所示，壳体1上方设置有上盖4，一般两者采用卡配固定，上盖4两侧分别设置有翻盖凹槽41及铰接于翻盖凹槽41内侧的翻盖42，将翻盖42的铰接位置设计值翻盖42凹槽41内侧，避免铰接于外侧时影响相邻固态继电器的配合，翻盖42一端作为两侧分别设置有转动凸点422的铰接端421，另一端作为两侧分别设置有限位凸点424的翻转端423，翻盖凹槽41设置有与转动凸点422转动配合的转动孔411及与限位凸点424限位配合的限位孔412。
[0033]
还包括导线压板18，壳体1上方设置有上盖4，导线压板18设与螺纹孔115螺纹配合的螺栓119，外接端子（即第一外接端子、第二外接端子、第三外接端子、第四外接端子，以图4的第一外接端子11为例）与导线压板18之间形成外接导线的压紧腔，壳体1设置有与接线端子形状相适配的端子凹槽110（见图7），壳体1与上盖4固定时由上盖4将外接端子限位于端子凹槽110，接线端子两侧分别设置有插入壳体的弯脚118，上盖4与压板对应设置有与压板两侧侧面限位配合的限位凹槽43，增设限位凹槽43，限制导线压板18的旋转，从而使螺栓119旋转时不会因带动压板旋转而脱线，提高接线的便捷性。
[0034]
如图10、11、12所示，壳体1上方设置有上盖4，上盖4沿竖向设置有导光柱5及供导光柱5穿过的安装环19，导光柱5分别设置有位于横向两侧的第一卡接凸起51及位于纵向两侧且位于第一卡接凸起51下方的第二卡接凸起52，第二卡接凸起52与导光柱5中心的间距大于第一卡接凸起51与导光柱5中心的间距，第二卡接凸起52下方设置有逐渐靠近导光柱5的引导斜面53，安装环19内设置有限位于第一卡接凸起51下方的第一卡接平台191及限位于第而第二卡接凸起52上方的第二卡接平台192，壳体1内一般设置有用于指示状态的光源，由导光柱5将光源发出的光线引导至外侧，导光柱5可从上盖上方插入安装环19后自动实现卡配，提高装配的便捷性。