專利名稱：一種適合混合動力車用dc/dc變換器的散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，尤其涉及一種混合動力車用DC/DC變換器的散熱 結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著能源的日益緊張，節(jié)能減排也漸漸成為人們茶余飯后的新焦點。而汽車作為 能源消耗的大戶，更是和人民生計、環(huán)境、發(fā)展密切相關(guān)?；旌蟿恿嚨某霈F(xiàn)，為汽車節(jié)能提 供了一種新的發(fā)展方向，已經(jīng)漸漸成為關(guān)注的對象。混合動力車和普通的汽車不同，其需要一個從高壓蓄電池向低壓蓄電池轉(zhuǎn)換的 DC/DC變換器。現(xiàn)有的DC/DC多應(yīng)用于通信電源，一般在室內(nèi)，工作環(huán)境穩(wěn)定。而車載DC/ DC變換器的特點是輸入范圍寬，輸出電流大，功率大，這些特點使得在一定效率下其能量損 耗也加大，這些能量會以熱的形式表現(xiàn)出來，如果這些熱量在DC/DC里面累積起來會使得 DC/DC里面的溫度持續(xù)升高，甚至會到達一百多度。這樣高的溫度如果不及時降低，將會使 DC/DC自身電氣元器件損壞、可靠性降低、使用壽命降低。從而影響整車的可靠性，甚至存在 嚴重的安全隱患。再加上車上環(huán)境惡劣。環(huán)境溫度變化大，還需要考慮震動防護、重量等因 素，給DC/DC變換器的正常工作帶來了很多困難。因此，怎么樣進行合理的熱設(shè)計，使得系統(tǒng)的熱量及時的散出去，是設(shè)計車載DC/DC變換器的關(guān)鍵問題。

實用新型內(nèi)容為了解決上述問題，結(jié)合混合動力車的特點，本實用新型提供一種適合混合動力車用DC/DC變換器的散熱結(jié)構(gòu)。本實用新型的技術(shù)方案如下—種適合混合動力車用DC/DC變換器的散熱結(jié)構(gòu)，其包括車用DC/DC變換器原邊 功率管部分、變壓器部分和DC/DC變換器副邊整流二極管部分三部分；所述DC/DC變換器原邊功率管部分、變壓器部分和DC/DC變換器副邊整流二極管 部分依次布置在一塊散熱鋁基板上，DC/DC變換器原邊功率管部分的功率管通過螺釘表貼 在鋁基板的上表面的上部，變壓器部分通過螺釘表貼在鋁基板的上表面的中部，DC/DC變換 器副邊整流二極管部分的整流二級管通過螺釘表貼在鋁基板的上表面的下部?；靹榆囉酶?壓動力電池因為時而充電，時而放電，因此在DC/DC變換器的輸入端進行濾波，減少對輸出 的影響，經(jīng)過濾波的高壓直流電通過變換器原邊功率管部分后變?yōu)榻蛔兊慕涣麟?，這樣再 經(jīng)過變壓器將高壓轉(zhuǎn)換為低壓，交變的低壓電經(jīng)過變換器的副邊整流二級管部分的整流濾 波產(chǎn)生適合車載所用的低壓直流電而輸出。另外，在所述散熱鋁基板的下表面連接有多塊沿DC/DC變換器通風方向平行排布 的散熱片。進一步，所述散熱片上厚下薄，形成梳齒狀，最好是散熱片和鋁基板為一體成型，由于其底部較厚，有利于熱量傳導出來，且散熱齒片通過鑄造工藝制造，工藝簡單，成本較低。更進一步，在鋁基板的上表面與DC/DC變換器原邊功率管部分、變壓器部分和DC/ DC變換器副邊整流二級管部分之間涂抹有導熱硅膠。由于車用DC/DC變換器的發(fā)熱主要集中在三大塊，分別是功率管(MOSFET)、變壓 器、整流管，這三部分發(fā)熱量一般占系統(tǒng)發(fā)熱量的70%以上，這也是系統(tǒng)熱設(shè)計中需要重點 關(guān)注的，其余的熱量分布在輸入和輸出上，由于分立器件較多，主要通過對流散發(fā)到空氣中 去。本結(jié)構(gòu)在布置時分別將這三大塊均勻的布置在一散熱鋁基板上，合理的設(shè)計了功率流 向，電流依次經(jīng)過DC/DC變換器的原邊功率管部分、變壓器、DC/DC變換器副邊整流二極管 部分，每個部分使熱量均衡的傳導至鋁基板上，鋁基板下面有齒狀的散熱片，在將熱量與空 氣產(chǎn)生對流，最后將熱量帶走。因此，這樣的結(jié)構(gòu)會使熱量迅速帶走，有利于系統(tǒng)的散熱，而且布局美觀，有利于 系統(tǒng)體積的縮小，從而帶來系統(tǒng)成本上的減少。
圖1為本實用新型的外形結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的右側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。圖3為圖2的A向示意圖。
具體實施方式
為便于對本實用新型進一步理解，現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細描述。參見圖1和圖2，本散熱結(jié)構(gòu)包括車用DC/DC變換器原邊功率管部分1、變壓器部 分2和DC/DC變換器副邊整流二極管部分3，它們依次布置在一塊長方形的散熱鋁基板4 上，DC/DC變換器原邊功率管部分的功率管變壓器通過螺釘表貼在鋁基板的上表面的 中部，DC/DC變換器副邊整流二極管部分的整流二級管通過螺釘表貼在鋁基板的上表面的 下部；其中，高壓輸入經(jīng)過輸入保護電路、檢測電路而到達DC/DC變換器原邊功率管部 分1，在這里高壓直流電需要逆變?yōu)榻涣?，DC/DC變換器原邊功率管部分1的功率管均勻分 布在鋁基板上，功率管通過螺釘表貼在鋁基板4的上表面的上部，為了達到更加良好的導 熱效果，在功率管和鋁基板之間涂抹導熱硅膠，這樣功率管所散熱發(fā)的熱量就很好的傳導 至鋁基板上，并且通過散熱片5與鋁基板4有效的連接在一起，這樣就有效的減小了熱阻， 使得功率管的本體與鋁基板的溫差進一步縮小。變壓器部分2有兩個變壓器，也是均勻分布在鋁基板4上表面的中部，經(jīng)過逆變的 高壓直流電通過變壓器，降壓而成為低壓交流電。從圖1可以看到變壓器是通過兩側(cè)的兩 個螺釘固定在鋁基板4上，在變壓器和鋁基板之間也涂抹導熱硅膠，導熱硅膠有效地使變 壓器所散發(fā)的熱量傳導至鋁基板。DC/DC變換器副邊整流二極管部分3的整流二級管是通過上下的2個螺釘螺釘表 貼在鋁基板的上表面的下部的，經(jīng)過逆變的低壓直流電通過副邊二極管整流而成為低壓直 流輸出。由圖2和圖3可以看出，為了加強系統(tǒng)的散熱效果，我們在鋁基板4的底部增加了散熱片5，散熱片5同鋁基板4為一體鑄造成型。散熱片5的齒數(shù)不能過多，也不能過少，過多會使風阻加大，而影響進風量，過少鋁基板的熱量傳導至散熱齒片的效率會很低。經(jīng)過仿 真分析，本產(chǎn)品選用28片齒片可以達到預期效果。并且，散熱片5設(shè)計為上厚下薄，形成梳 齒狀，系統(tǒng)的熱量傳到散熱片上后，由系統(tǒng)風將熱量及時帶走，避免熱的積累。以上闡述就是本實用新型所提出的一種適合混合動力車用DC/DC變換器的熱設(shè) 計結(jié)構(gòu)。我們可以看出，整個系統(tǒng)的熱設(shè)計結(jié)構(gòu)合理，熱分布均勻，有利于減小體積。體現(xiàn) 在從功率的流向依次經(jīng)過DC/DC變換器原邊功率管部分、變壓器、DC/DC變換器副邊整流二 極管部分，從結(jié)構(gòu)上看各部分均勻分部在鋁基板的正面，而且通過熱量仿真及試驗數(shù)據(jù)測 得個部分的溫度成梯度分布。這樣的布置也是基于各部分的結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)，因此既節(jié)約了 成本，又減小了空間體積，增加散熱效果，特別適用于混合動力車這種特殊的應(yīng)用場合。以上對本實用新型所提出的一種適合混合動力車用DC/DC變換器的熱設(shè)計結(jié)構(gòu) 進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以 上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù) 人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述， 本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
權(quán)利要求一種適合混合動力車用DC/DC變換器的散熱結(jié)構(gòu)，其包括車用DC/DC變換器原邊功率管部分(1)、變壓器部分(2)和DC/DC變換器副邊整流二極管部分(3)；其特征在于所述DC/DC變換器原邊功率管部分(1)、變壓器部分(2)和DC/DC變換器副邊整流二極管部分(3)依次布置在一塊散熱鋁基板(4)上，DC/DC變換器原邊功率管部分(1)的功率管通過螺釘表貼在鋁基板(4)的上表面的上部，變壓器部分(2)通過螺釘表貼在鋁基板(4)的上表面的中部，DC/DC變換器副邊整流二極管部分(3)的整流二級管通過螺釘表貼在鋁基板(4)的上表面的下部；在所述散熱鋁基板(4)的下表面連接有多塊沿DC/DC變換器通風方向平行排布的散熱片(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適合混合動力車用DC/DC變換器的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述散熱片(5)上厚下薄，形成梳齒狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適合混合動力車用DC/DC變換器的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在 于在鋁基板(4)的上表面與DC/DC變換器原邊功率管部分(1)、變壓器部分(2)和DC/DC 變換器副邊整流二極管部分(3)之間涂抹有導熱硅膠。
專利摘要本實用新型提出一種適合混合動力車用DC/DC變換器的散熱結(jié)構(gòu)，其包括車用DC/DC變換器原邊功率管部分、變壓器部分和DC/DC變換器副邊整流二極管部分，它們依次布置在一塊散熱鋁基板上，DC/DC變換器原邊功率管部分的功率管通過螺釘表貼在鋁基板的上表面的上部，變壓器部分通過螺釘表貼在鋁基板的上表面的中部，DC/DC變換器副邊整流二極管部分的整流二級管通過螺釘表貼在鋁基板的上表面的下部。本結(jié)構(gòu)合理設(shè)計了功率流向，每個部分使熱量均衡的傳導至鋁基板上，鋁基板下面有齒狀的散熱片，在將熱量與空氣產(chǎn)生對流，最后將熱量帶走。該結(jié)構(gòu)會使熱量迅速帶走，有利于系統(tǒng)的散熱，而且布局美觀，有利于系統(tǒng)體積的縮小，從而帶來系統(tǒng)成本上的減少。
文檔編號H05K7/20GK201774441SQ20102012003
公開日2011年3月23日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者任勇, 劉素利, 吳壬華, 周安健, 王永珠, 蘇嶺, 莫光鋮, 袁昌榮, 趙川林 申請人:重慶長安汽車股份有限公司;深圳市欣銳特科技有限公司