电子装置及电器设备的制作方法
未命名
08-12
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1.本技术涉及电子设备的技术领域,尤其涉及一种电子装置及电器设备。
背景技术:
2.对于设置在电路板上的电源模块,应用在一些特殊环境下,比如在海边,风中含一定的海水,风吹过电源模块上的功率器件时,会导致功率器件被腐蚀,造成电源模块的损坏,因此,亟需研究如何使电源模块应用于特殊环境。
技术实现要素:
3.本技术提供一种能够应用于特殊环境中的电子装置及电器设备。
4.第一方面,本技术提供一种电子装置,包括壳体、电路板以及集成在所述电路板上的电源模块和工作模块,所述壳体形成有风腔和连通所述风腔的第一进风口和出风口,所述电路板位于所述风腔内,所述电源模块用于为所述工作模块供电。所述电源模块包括功率器件和第一挡风板,功率器件集成在所述电路板上,可以理解的是功率器件集成在所述电路板上是指直接集成在电路板上或间接集成在电路板上;所述第一挡风板正对所述第一进风口,所述功率器件位于所述第一挡风板的背风面,所述功率器件与所述第一挡风板导热连接。
5.本实施例中,第一挡风板与第一进风口正对,第一挡风板能够将经第一进风口进入的气流很大程度的遮挡住。从而可以很大程度的避免气流中夹带的水汽、灰尘或其它杂质积落在功率器件上和基板上,可以降低功率器件和基板被腐蚀或损坏的概率。从而使得本实施例中的电源模块能够在更多不同类型的环境下工作(比如可以在多水汽和多灰尘的环境下工作),使得本实施例中的电子装置的应用环境的范围增加。此外,由于功率器件与第一挡风板导热连接,且,第一挡风板正对第一进风口,流动的气流直接吹向第一挡风板,第一挡风板与气流之间的热交换效率很高,从而使功率器件发出的热量能够快速通过第一挡风板散去。一方面本实施中的电源模块可以满足防尘、防腐蚀的需求。另一方面,本实施中的电源模块因为能够利用第一挡风板与气流之间充分热交换的特点,能够满足电源模块的功率器件的快速散热的需求。
6.一些实施例中,所述电源模块还包括用于散发功率器件发出的热量的散热器,所述散热器与所述第一挡风板导热连接。可以理解的是,所述散热器与所述第一挡风板导热连接,指的是所述散热器与所述第一挡风板可以直接抵接,也可以通过导热件间接连接。本实施例中,由于第一挡风板和散热器导热连接,第一挡风板与第一进风口正对。从而使第一挡风板能够与从第一进风口进入的气流进行充分的热交换,能够通过气流将第一挡风板上的热量快速带走,散热器上的热量则可以快速传导至第一挡风板上,最终快速将电源模块的功率器件所散发的热量快速散去。提高了本实施例中的电子装置的电源模块的散热效率。
7.一些实施例中,所述散热器与所述第一挡风板一体成型。通过将散热器与第一挡
风板一体成型,由于第一挡风板可以受到散热器的支撑,从而本实施例中的第一挡风板相对电路板的稳定性会更高,更不易于在长时间的气流吹动之后松动。此外,通过第一挡风板与散热器一体成型,也可以提高散热器与第一挡风板之间的热量传递效率。
8.一些实施例中,所述电源模块还包括填充在所述功率器件与所述散热器之间的导热介质。本实施例中,通过在散热器与功率器件之间填充导热介质,导热介质可以降低散热器与功率器件之间的热阻,从而可以提高散热器与功率器件之间的热交换率,以提高本实施例中的电源模块的散热效率。
9.一些实施例中,所述导热介质与所述第一挡风板背风的一面抵接。本实施例中,通过在第一挡风板与功率器件之间填充导热介质,从而可以降低第一挡风板与功率器件之间的热阻,提高功率器件与第一挡风板之间的热交换效率,以提高本实施例中的电源模块的散热效率。
10.一些实施例中,所述导热介质为热凝胶或导热垫。本实施例中的所述导热介质能够降低热阻,提高散热效率。
11.一些实施例中,所述电源模块还包括设在第一挡风板上的第一散热齿,所述第一散热齿设在所述第一挡风板的迎风的一面上。本实施例中,通过第一散热齿设置在第一挡风板的迎风的一面上,可以增大第一挡风板的迎风面积,从而提高对功率器件的散热效果。
12.一些实施例中,所述电源模块还包括第二挡风板、第三挡风板和第四挡风板,所述第一挡风板、所述第二挡风板、所述第三挡风板和所述第四挡风板首尾相连围合形成收容腔,所述功率器件位于所述收容腔内。本实施例通过将功率器件放置在第一挡风板、所述第二挡风板、所述第三挡风板和所述第四挡风板围成的收容腔内,可以更大程度的避免功率器件被腐蚀。而且在电路板上布局电源模块时,无需考虑当风向被其它器件的折射时,通过电源模块未设置挡风板的位置处与功率器件接触的情况,降低了电气元件在电路板上的布局难度。
13.一些实施例中,所述第一挡风板、所述第二挡风板、所述第三挡风板和所述第四挡风板一体成型。通过将第一挡风板、第二挡风板、第三挡风板和第四挡风板一体成型的方式,可以提高各挡风板之间与电路板的固定强度,提高使用寿命。
14.一些实施例中,所述电源模块还包括基板,所述基板连接在所述电路板上,所述功率器件集成在所述基板上。通过将功率器件集成在基板上,再将基板连接在电路板上,可以从整体上降低功率器件的集成难度,降低电子装置整体的设计难度。
15.一些实施例中,所述功率器件集成在基板远离电路板的一侧上。
16.一些实施例中,所述功率器件集成在基板靠近电路板的一侧上。
17.一些实施例中,所述功率器件集成在基板的相对两侧上。
18.一些实施例中,沿第一方向,所述第一挡风板正对所述第一进风口,所述出风口和所述第一进风口位于所述壳体在所述第一方向上相对的两侧。本实施例中,通过将第一进风口和出风口设置在壳体相对的两侧上,使得从第一进风口进入的气流能够在无需多次反射的情况下直接从出风口排出。从而可以降低风腔内出现乱流的几率,降低功率器件与水汽与灰尘等的接触的几率,从而可以降低损坏的风险,提高本实施例中的电源模块的使用寿命。
19.一些实施例中,所述壳体还具有第二进风口和第三进风口,所述第一进风口、所述
第二进风口和第三进风口位于所述电源模块的同一侧。从而通过第一进风口、第二进风口和第三进风口进入的气流能够同时流向出风口的方向,使得风腔内的气流有规则的从进风口一侧流向出风口一侧,气流不易于在风腔内紊乱。第二方向垂直于所述第一方向,在所述第二方向上,所述第二进风口和所述第三进风口位于第一挡风板的两侧,从而从第一挡风板的两侧流出之后的气流会被第二进风口和第三进风口进入的气流冲撞而改变方向,以再次沿第一方向向出风口流去。从而可以降低风腔内出现乱流的情况,以降低功率器件与水汽和灰尘等的接触几率,降低损坏的风险。
20.一些实施例中,所述电路板上包括与所述电源模块相邻的第一空闲区和第二空闲区,在所述第二方向上,所述第一空闲区和所述第二空闲区位于所述电源模块的两侧。所述第一空闲区和所述第二空闲区内均未设有遮挡件,以避免气流经所述第一空闲区和所述第二空闲区内的遮挡件时,被改变流向后通过所述功率器件。本实施例中,第一空闲区和第二空闲区内均未设有遮挡件,从而使气流经第一空闲区和第二空闲区内时,不会被改变流向,从而可以降低功率器件与水汽与灰尘等的接触的几率,降低损坏的风险。
21.一些实施例中,在所述第一方向上,所述工作模块位于所述电源模块远离所述第一进风口的一侧。本实施例中,可以避免气流在经过工作模块方向发生改变后再次通过电源模块,从而降低功率器件与水汽与灰尘等的接触几率,可以降低损坏的风险。
22.第二方面,本技术提供一种电器设备,包括机柜、设置在所述机柜上的风冷装置和如上第一方面中的任一项实施例中的电子装置,所述电子装置装配在所述机柜上,所述风冷装置能够经所述第一进风口向所述风腔内输送气流。本实施例中的电子装置由于可应用于特殊的环境中。比如多粉尘的工作环境和多水汽的工作环境中,从而本实施例中的电器设备无需受限于电子装置的应用环境,以拓展本实施例中的电器设备的应用环境。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明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。
24.图1为本技术实施例提供的一种可能的电器设备的示意图;
25.图2为本技术实施例提供的一种可能的电子装置的整体结构示意图;
26.图3为图2中实施例中的电子装置的部分结构示意图;
27.图4为图3中的电子装置的电源模块的整体结构示意图;
28.图5为图4中的电源模块的分解示意图;
29.图6为图4中实施例中的电源模块的第一挡风板的结构示意图;
30.图7为图4中的实施例中的电源模块的散热器的结构示意图;
31.图8为本技术实施例中的电子装置的结构简示图之一;
32.图9为本技术实施例中的电源模块的第一挡风板和散热器的配合示意图;
33.图10为本技术实施例中的电源模块的结构示意图之一;
34.图11为本技术实施例中的电源模块的部分结构示意图;
35.图12为本技术实施例中的电源模块的部分结构示意图;
36.图13为本技术实施例中的电子装置的结构简示图之一;
37.图14为本技术实施例中的电子装置的结构示意图之一;
38.图15为本技术实施例中的电源模块的部分结构示意图。
39.附图标记说明:
40.a、第一方向;b、第二方向;1000、电器设备;10、机柜;20、风冷装置;30、电子装置;1、壳体;11、风腔;12、进风口;121、第一进风口;122、第二进风口;123、第三进风口;13、出风口;2、电气元件;21、电源模块;22、工作模块;23、滤波模块;24、输出电容;3、电路板;31、第一空闲区;32、第二空闲区;210、收容腔;211、基板;212、功率器件;2131、第一挡风板;2131a、弧面;2132、第二挡风板;2133、第三挡风板;2134、第四挡风板;214、散热器;2141、第一散热板;2142、第二散热板;2143、第二散热齿;215、导热介质;216、第一散热齿;2161、散热片;217、螺钉。
具体实施方式
41.以下首先对本技术实施例涉及的部分术语进行解释说明。
42.在本技术实施例的描述中,需要理解的是,术语“上部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“纵向”、“横向”、“底部”、“内”、“外”等指示的方位或者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技术和简化描述,而不是指示或者暗示所指的装置或者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技术实施例的限制。在本技术实施例的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非是另有精确具体地规定。
43.在本技术实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连通”、“连接”应作广义理解,例如,可以使固定连接,也可以是通过中介媒介间相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
44.本技术实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
45.在本说明书中,“垂直”、“平行”、等术语的解释。
46.垂直:本技术所定义的垂直不限定为绝对的垂直相交(夹角为90度)的关系,允许在组装公差、设计公差、结构平面度的影响等因素所带来的不是绝对的垂直相交的关系,允许存在小角度范围的误差,例如80度至100度的范围的组装误差范围内,都可以被理解为是垂直的关系。
47.平行:本技术所定义的平行不限定为绝对平行,此平行的定义可以理解为基本平行,允许在组装公差、设计公差、结构平面度的影响等因素所带来的不是绝对平行的情况。
48.本技术实施例提供一种电子装置及电器设备,其中电子装置可以应用于本实施例中的电器设备,当然,也可以应用于除本实施例中的电器设备之外的其它设备中,在一些实施方式中,电子装置也可以是独立使用。
49.本技术实施例中的电器设备包括但不限于通信领域的设备,还可以是应用于汽车
电子领域的设备和航空航天领域的设备。
50.其中,通信领域的设备包括但不限于交换设备(比如中继器、集线器、代理服务器、dns服务器、dhcp服务器、vpn设备、负载均衡器、防火墙、网桥、交换机、路由器、安全网关、传输网关和应用网关等)、接入设备(比如调制解调器、无线路由器、交换机、网卡、网络交换机、无线ap、光猫、宽带路由器、有线路由器、网络集线器、无线网卡和无线网桥等)、数据中心(比如预制模块化数据中心、小型模块化数据中心、智能微模块数据中心、智能温控产品、数据中心基础设施管理系统)、移动通讯设备(比如手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、智能穿戴设备、移动路由器、无线耳机、无线麦克风、无线音箱和电子书阅读器等)、微波通讯设备(比如雷达、卫星通信设备、无线电广播设备、无线电定位设备、无线电测量设备、微波炉、微波天线、微波放大器、微波传输系统和微波发生器等)。
51.汽车电子领域的设备包括但不限于车载音响系统、车载导航系统、车载多媒体系统、车载通信系统、车载安全系统、车载行车记录仪、车载空气净化器、车载胎压监测系统、车载智能驾驶辅助系统、车载自动泊车系统、车载车道保持辅助系统、车载盲点监测系统、车载自动刹车系统、车载自动巡航系统和车载智能交通系统等设备。
52.下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例进行描述。下面详细描述本技术的实施例,所述实施例的实例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是一些实施方式中,仅用于解释本技术,而不能理解对本技术的限制。
53.图1为本技术实施例提供的一种可能的电器设备1000的示意图。
54.参阅图1,一些实施例中,电器设备1000包括机柜10、设置在机柜10上的风冷装置20以及电子装置30。其中,电子装置30是装配在机柜10上的,风冷装置20能够向电子装置30内输送气流以对电子装置30的电气元件2进行风冷散热。
55.机柜10的大小及形状可根据电器设备1000的具体需求进行设计,虽然附图1中的机柜10的形状为长方体状,但不代表本技术只保护长方体一种形状的机柜10,任何大小和任何形状的机柜10均在本技术的保护范围内。
56.一些实施方式中,电子装置30与机柜10的装配方式可以是直接插接装配,将电子装置30固定在机柜10上。当然,在其它一些实施例中,也可以是通过卡扣连接的方式、紧固件连接的方式等其它连接方式将电子装置30装配在机柜10上。
57.一些实施方式中,风冷装置20为设置在机柜10上的风扇,通过风扇可对电子装置30的电气元件2进行风冷散热。当然,在其它一些实施例中,风冷装置20还可以是气流机、涡轮机和鼓风机等。
58.一些实施方式中,风冷装置20与电子装置30的位置对应,以便于风冷装置20能够更好的作用电子装置30。当然,风冷装置20与电子装置30的具体位置可以根据不同的散热需求进行适当调整。
59.可以理解的是,本技术中的电子装置30不仅可应用于图1中的实施例中的电器设备1000,还可以是应用于其它电器设备1000。比如,在其它一些实施例中,电器设备1000包括机柜10和电子装置30,而不再在机柜10上设有风冷装置20,而是通过自然风对电子装置30的电气元件2进行散热。
60.图2为本技术实施例提供的一种可能的电子装置30的整体结构示意图;图3为图2
中电子装置30的部分结构示意图。
61.请一并参阅图2和图3,一些实施例中,电子装置30包括壳体1、位于壳体1内的电路板3和电气元件2,电气元件2集成在电路板3上。
62.一些实施方式中,壳体1形成有风腔11、连通风腔11的进风口12和出风口13,电气元件2位于风腔11内,气流经过进风口12可进入风腔11,然后经出风口13排出,以实现对位于壳体1内的电气元件2的散热。
63.可以理解的是,壳体1的大小及形状可根据需求进行设计,附图2中的壳体1并非本技术实施例中的壳体1所要保护的唯一形状,任何大小和任何形状的壳体1均在本技术的保护范围内。
64.此外,壳体1上的形成的进风口12和出风口13的数量也是可以根据需求进行时调整的,比如本技术的一些实施例中,进风口12的数量为一个。本技术的其它一些实施例中,进风口12的数量为2个、3个、4个或其它数量。同样,出风口13的数量也可以是1个、2个3个、4个或其它数量。
65.一些实施方式中,进风口12的位置和出风口13的位置可根据需求进行调整。比如在一些实施例中,进风口12与出风口13可以是正对设置在壳体1上,在一些实施例中,进风口12和出风口13又可以设置在壳体1上相邻的两侧。
66.一些实施方式中,电路板3可以是pcb板(printed circuit board),具体可以为金属pcb板、陶瓷pcb板或者由混合材质组成的pcb板,当然,在其它一些实施例中,电路板3也可以是柔性板(flexible printed circuit)。
67.一些实施方式中,电气元件2可以包括电源模块21和工作模块22,电源模块21用于为工作模块22供电。可以理解的是,电气元件2还可以包括其它构件。比如在一些实施例中,电气元件2还可以包括滤波模块23和电源模块21的输出电容24等,通过滤波模块23可以滤除输入电源(向电源模块21供电的电源)中的高频噪声和干扰,确保电源模块21的稳定工作和输出电压的纹波小。通过电源模块21的输出电容24能够平滑电源模块21的输出电压,减小输出电压的纹波,提高电源模块21的稳定性和可靠性。
68.其中,本技术实施例中的电源模块21可以是集成在电路板3上的任何类型的电源模块21。比如开关电源模块(ac/dc型或dc/dc型)、不间断电源模块、变频器电源模块、焊机电源模块或直流电源模块等;电源模块21可以是二次电源,也可以是三次电源。
69.本技术实施例中的工作模块22可以包括但不限于各种类型的芯片、微处理器、存储器、各种集成电路、传感器、驱动器、接口芯片中的一种或几种,当然除此之外,工作模块22还可以包括其它需要电源模块21供电的元件。比如还可以包括通信模块、时钟、模拟电路、数字电路、光电元件、信号转换器、放大器、执行器中的一种或几种。当电源模块21为第二次电源时,工作模块22还可以是三次电源,二次电源用来为三次电源供电。
70.结合图1-图3,一些实施例中,风冷装置20正对电子装置30的壳体1的进风口12。从而使得风冷装置20能够通过进风口12向风腔11内输入气流,然后经出风口13排出,输入风腔11的气流则可以对风腔11内的电气元件2(比如电源模块21、工作模块22、滤波模块23和电源模块21的输出电容24等)进行风冷散热。
71.可以理解的是,风冷装置20可以是直接对接在进风口12上,还可以是通过风道间接连通进风口12等。
72.图4为图3中的电子装置30的电源模块21的整体结构示意图;图5为图4中的电源模块21的分解示意图。
73.一并参阅图4和图5,一些实施例中,电源模块21包括第一挡风板2131以及功率器件212,功率器件212位于第一挡风板2131的背风面,其中本技术实施例中的“背风面”指的是远离来风方向的一面,具体指第一挡风板2131远离来风方向的一面所遮挡的区域,即第一挡风板2131可以避免风吹的一侧的避风区域。而且背风面并非指的是第一挡风板2131上的一个面,而是通过第一挡风板2131可以实现避风的一个区域,后文出现的背风面与本实施例中的背风面是同样的意思,后文不再赘述。
74.本实施例中,通过将功率器件212设置在第一挡风板2131的背风面,第一挡风板2131可以遮挡朝向第一挡风板2131的气流,气流中夹带的灰尘、水汽以及其它一些杂质均会被第一挡风板2131挡住,气流中的灰尘、水汽以及其它一些杂质也不会沉积在功率器件212上,功率器件212不易于因沾染水汽、灰尘等而被腐蚀或损坏,从而使得本实施例中的电源模块21可以适应一些极端的使用环境中。比如水汽比较重的海边、灰尘比较大的沙漠地带或工厂等,当然在正常的工作环境下,本实施例中的电源模块21同样可以使用,且防腐蚀、防尘效果好。
75.一些实施方式中,功率器件212可以包括但不限于变压器、保护电路等,变压器用于将交流电压转换为所需的直流电压或交流电压,保护电路用于过载保护、过温保护或短路保护等,以保证电源模块21安全可靠。需要说明的是,本实施例中的功率器件212还可以包括其它构件。比如在一些实施例中,功率器件212可以包括变压器、整流桥、滤波电容、稳压器、调节电阻、电感、电容、二极管、三极管、mos管、稳流二极管、光耦、继电器、电源开关、电源滤波器、温度传感器、熔断器、保险丝、稳压管和可调电源芯片中的一种或多种,具体可根据具体需求进行设计。
76.一些实施例中,电源模块21还包括基板211,该基板211用于集成功率器件212,应当理解的是,基板211的正面和背面均可用于集成功率器件212,当然也可以是根据需求将功率器件212只集成在基板211的正面或背面。
77.一些实施方式中,基板211为pcb板(printed circuit board),具体可以为金属pcb板、陶瓷pcb板或者由混合材质组成的pcb板,当然,在其它一些实施例中,基板211也可以是柔性电路板3(flexible printed circuit)。
78.一些实施方式中,基板211设置在第一挡风板2131的背风面,从而在一些特殊环境下,基板211同样不会沉积气流中夹带的灰尘、水汽以及其它一些杂质,从而不会导致基板211被腐蚀或损坏,提高了本实施例中的电源模块21的应用场景的广度。
79.在其它一些实施例中,电源模块21也可以不设置基板211。比如直接将功率器件212集成在电子装置30的电路板3(参照图3)上。
80.一些实施例中,电源模块21还包括散热器214,散热器214用于为功率器件212散热,即通过散热器214能够及时将功率器件212发出的热量散去。
81.图6为图4中实施例中的电源模块21的第一挡风板2131的结构示意图。
82.参阅图6,一些实施例中,第一挡风板2131呈长方形板状,以方便加工制造。当然,在其它一些实施例中第一挡风板2131也可以根据需求设计成其它形状。比如第一挡风板2131还可以是呈弧形板状、圆形板状或其它形状。此外,本实施例中的第一挡风板2131还可
以不是板状,第一挡风板2131的形状也可以是不规则的,只要第一挡风板2131的背风面可以避风的区域足够放置功率器件212即可。
83.一些实施方式中,第一挡风板2131由导热材料制成。比如第一挡风板2131通过银、铜或铝等金属材质制成,第一挡风板2131还可以是通过氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅或石墨等非金属材质制成。
84.图7为图4中的实施例中的电源模块21的散热器214的结构示意图。
85.参阅图7,一些实施例中,散热器214包括第一散热板2141和第二散热板2142,第一散热板2141呈板状,第二散热板2142呈板状,第一散热板2141和第二散热板2142层叠连接在一起。比如可以通过紧固件将第一散热板2141和第二散热板2142连接在一起。通过将散热器214配置为第一散热板2141和第二散热板2142,然后将第一散热板2141和第二散热板2142装配在一起,可以提高散热器214的加工效率,也便于通过更换第二散热板2142的类型调节散热器214的散热效果。
86.可以理解的是,第一散热板2141和第二散热板2142的材质可以是相同的,也可以是不同的,可以通过不同材质的第一散热板2141和第二散热板2142的组合,形成不同散热效果的散热器214。
87.一些实施方式中,第一散热板2141由导热材料制成。比如第一散热板2141通过银、铜或铝等金属材质制成,第一散热板2141还可以是通过氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅或石墨等非金属材质制成。
88.一些实施方式中,第二散热板2142由导热材料制成。比如第二散热板2142通过银、铜或铝等金属材质制成,第二散热板2142还可以是通过氧化铝、氧化硅、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅或石墨等非金属材质制成。
89.一些实施例中,散热器214还包括第二散热齿2143,第二散热齿2143设于第二散热板2142上的远离第一散热板2141的一面上。通过增第二散热齿2143可以增加第二散热板2142与空气之间的接触面积,从而提高热交换效率,以提高散热器214的散热效果。
90.在其它一些实施例中,散热器214也可以仅包括第一散热板2141或仅包括第二散热板2142。
91.图8为本技术实施例中的电子装置30的结构简示图之一。
92.一并参阅图4-图6以及图8,一些实施例中,进风口12包括第一进风口121,第一挡风板2131正对第一进风口121,功率器件212与第一挡风板2131导热连接。本实施例中,第一挡风板2131与第一进风口121正对,从而第一挡风板2131能够将经第一进风口121进入的气流很大程度的遮挡住。从而可以很大程度的避免气流中夹带的水汽、灰尘或其它杂质积落在功率器件212上和基板211上,可以降低功率器件212和基板211被腐蚀或损坏的概率。从而使得本实施例中的电源模块21能够在更多不同类型的环境下工作(比如可以在多水汽和多灰尘的环境下工作),使得本实施例中的电子装置30的应用环境的范围增加。此外,由于功率器件212与第一挡风板2131导热连接,且,第一挡风板2131正对第一进风口121,流动的气流直接吹向第一挡风板2131,第一挡风板2131与气流之间的热交换效率很高,从而使得功率器件212发出的热量能够快速通过第一挡风板2131散去。
93.一方面,本实施中的电源模块21可以满足防尘、防腐蚀的需求。另一方面,本实施中的电源模块因为能够充分利用用于防尘、防腐蚀的第一挡风板2131与气流之间充分热交
换的特点,能够满足电源模块21的功率器件212的快速散热的需求。
94.可以理解的是,本实施例中的“导热连接”指的是连接的双方能够相互传导热量,具体到本实施例中指的是第一挡风板2131与功率器件212之间直接或间接的连接在一起,且功率器件212与第一挡风板2131双方可以相互传导热量。后文中的“导热连接”与本实施例中的导热连接的意思是一样的,后文不再赘述。
95.可以理解的是,第一进风口121的大小及形状在本技术不做具体的限定,具体可根据本实施例中的电子装置30内的电气元件2的布局进行设计。比如在一些实施例中,第一进风口121的形状和大小均与第一挡风板2131相同。在一些实施例中,第一进风口121的尺寸大于第一挡风板2131。在一些实施例中,第一进风口121的尺寸又小于第一挡风板2131。在一些实施例中,第一挡风板2131的形状和第一进风口121的形状不相同。
96.一些实施例中,沿第一方向a,第一挡风板2131正对第一进风口121,出风口13和第一进风口121位于壳体1在第一方向a上相对的两侧。其中,出风口13和第一进风口121位于壳体1上在第一方向a上相对的两侧,既包括第一进风口121与出风口13正对的情况,也包括第一进风口121与出风口13不正对的情况。比如在壳体1呈长方体的情况下,第一进风口121与出风口13分别开设在壳体1相对的两个侧壁上,第一进风口121的位置取决于电源模块21的位置,出风口13可以位于与第一进风口121所在的侧壁相对的侧壁的任意位置。本实施例中,通过将第一进风口121和出风口13设置在壳体1相对的两侧上,使得第一进风口121进入的气流能够在无需多次反射的情况下直接从出风口13排出,从而可以降低风腔11内出现乱流的几率。这样的设置方式可以避免功率器件212被气流吹过,降低功率器件212与水汽与灰尘等的接触机率,从而可以降低功率器件212损坏的风险,提高本实施例中的电源模块21的使用寿命。
97.一些实施方式中,在第一方向a上,工作模块22位于电源模块21远离第一进风口121的一侧。本实施例中,由于工作模块22位于电源模块21远离第一进风口121的一侧,从而可以避免气流在经过工作模块22方向发生改变后再次通过电源模块21,从而降低功率器件212与水汽与灰尘等的接触几率,可以降低损坏的风险。可以理解的是,其它一些实施例中,也可以将工作模块22设置在电源模块21朝向第一进风口121的一侧。
98.一些实施方式中,在第一方向a上,第一挡风板2131与第一进风口121之间的距离l小于电源模块21在第一方向a上的宽度。本实施例中,通过将第一挡风板2131与第一进风口121之间的距离l设置在小于电源模块21在第一方向a上的宽度的范围内。首先,由于第一挡风板2131与第一进风口121之间的距离比较近,即电源模块21距离出风口13的距离相对较远,经过第一进风口121进入的气体如果想要经过反射再次通过电源模块21的功率器件212的几率就会降到很低。从而降低功率器件212与水汽与灰尘等的接触几率,可以降低损坏的风险,提高本实施例中的电源模块21的使用寿命。其次,还可以降低电源模块21对其它工作模块22的电磁干扰(emi)。可以理解的是,其它一些实施例中,第一挡风板2131与第一进风口121之间的距离也可以大于电源模块21在第一方向a上的宽度。
99.图9为本技术实施例中的电源模块21的第一挡风板2131和散热器214的配合示意图。
100.一并参阅图7-图9,一些实施例中,第一挡风板2131与散热器214导热连接。本实施例中,由于第一挡风板2131和散热器214导热连接,第一挡风板2131与第一进风口121正对,
可以将散热器214上的热量快速传导至第一挡风板2131,且第一挡风板2131能够与从第一进风口121进入的气流进行充分的热交换,使气流将第一挡风板2131上的热量快速带走,最终快速将电源模块21的功率器件212所散发的热量快速散去,提高了本实施例中的电子装置30的电源模块21的散热效率。
101.一些实施方式中,散热器214与第一挡风板2131一体成型。相较于第一挡风板2131独立设置时,第一挡风板2131独立固定在电路板3上的方案(比如第一挡风板2131与固定板之间焊接,固定强度取决于焊点的多少)。本实施例中,通过将散热器214与第一挡风板2131一体成型,由于第一挡风板2131可以受到散热器214的支撑,从而使本实施例中的第一挡风板2131相对电路板3的稳定性会更高,更不易于在长时间的气流吹动之后松动。此外,由于第一挡风板2131与散热器214一体成型,也可以提高散热器214与第一挡风板2131之间的热量传递效率。
102.一些实施方式中,第一挡风板2131与第一散热板2141一体成型。本实施例中,将第一挡风板2131与第一散热板2141一体成型,可以提高散热器214及第一挡风板2131整体的加工效率。可以理解的是,在其它一些实施例中,也可以是将第一挡风板2131与第二散热板2142一体成型。
103.一些实施方式中,第一挡风板2131与第一散热板2141垂直,使得第一挡风板2131与散热器214均能够获得合理的安装位置以发挥各自的作用。
104.在其它一些实施例中,也可以是通过导热件将第一挡风板2131与散热器214之间间接连接。
105.图10为本技术实施例中的电源模块21的结构示意图之一。
106.参阅图9和图10,一些实施例中,电源模块21还包括填充在功率器件212与散热器214之间的导热介质215。本实施例中,通过在散热器214与功率器件212之间填充导热介质215,导热介质215可以降低散热器214与功率器件212之间的热阻,从而可以提高散热器214与功率器件212之间的热交换率,以提高本实施例中的电源模块21的散热效率。
107.一些实施方式中,导热介质215填充在第一散热板2141和功率器件212之间。
108.一些实施例中,导热介质215填充在第一挡风板2131与功率器件212之间。本实施例中,通过在第一挡风板2131与功率器件212之间填充导热介质215,从而可以降低第一挡风板2131与功率器件212之间的热阻,提高功率器件212与第一挡风板2131之间的热交换效率,以提高本实施例中的电源模块21的散热效率。
109.可以理解的是,一些实施例中,也可以是将导热介质215即与散热器214直接抵接,又与第一挡风板2131直接抵接,以提高本实施例中的电源模块21的散热效率。
110.一些实施方式中,基板211上方(远离电路板3的一侧上)的功率器件212和基板211(靠近电路板3的一侧上)下方的功率器件212上填充有导热介质215,且基板211上方的导热介质215和基板211下方的导热介质215均与第一挡风板2131抵接。从而使得基板211下方的功率器件212散发的热量也能够通过第一挡风板2131充分散热,以提高本实施例中的电源模块21的散热效率。
111.一些实施方式中,导热介质215为热凝胶或导热垫或相变导热绝缘材料或热传导胶带或导热绝缘弹性橡胶或柔性导热垫或导热绝缘灌封胶。
112.一些实施方式中,第一散热板2141和第二散热板2142通过螺钉217固定在基板211
上。可以理解的是,也可以是通过卡扣的连接方式将第一散热板2141和第二散热板2142连接在基板211上,当然,还可以是通过其它固定方式将第一散热板2141和第二散热板2142固定基板211上。
113.图11为本技术实施例中的电源模块21的部分结构示意图。本实施例可以包括前文实施例的大部分技术特征,以下主要说明两者的区别,两者相同的大部分内容不再赘述。
114.参阅图11,一些实施例中,电子装置30包括壳体1、位于壳体1内的电路板3和电气元件2。壳体1形成有风腔11、连通风腔11的进风口12和出风口13。电气元件2可以包括电源模块21和工作模块22。电源模块21包括第一挡风板2131以及功率器件212。其中,壳体1、风腔11、进风口12、出风口13、电源模块21、工作模块22、第一挡风板2131以及功率器件212均可以参考前文实施例设置,后文不作赘述。本实施例与前文实施例的主要区别在于,电源模块21还包括设在第一挡风板2131上的第一散热齿216,第一散热齿216设在第一挡风板2131的迎风的一面上。通过第一散热齿216设置在第一挡风板2131的迎风的一面上,可以增大第一挡风板2131的迎风面积,从而提高对功率器件212的散热效果。
115.一些实施方式中,第一散热齿216包括若干平行设置的散热片2161,若干平行设置的散热片2161一体成型在第一挡风板2131的迎风的一面上,从而使得每相邻两个散热片2161之间形成一个风道。相邻散热片2161之间的距离较小,自第一进风口121进入的气流冲击在第一挡风板2131上后,在散热片2161上多次反射,能够起到过滤水汽和灰尘或其它杂质的作用,可以净化进入电子装置30的风腔11的气流,使得风腔11内的其它电气元件2上更少沉积水汽、灰尘和杂质。
116.图12为本技术实施例中的电源模块21的部分结构示意图。本实施例可以包括前文实施例的大部分技术特征,以下主要说明两者的区别,两者相同的大部分内容不再赘述。
117.设定第一方向a和第二方向均b平行于本技术中的电子装置30的电路板3,第一方向a为第一挡风板2131正对第一进风口121的方向,第二方向b垂直于第一方向a,后文的第一方向a和第二方向b均与本实施例中的第一方向a和第二方向b一致。
118.参阅图12,一些实施例中,电子装置30包括壳体1、位于壳体1内的电路板3和电气元件2。壳体1形成有风腔11、连通风腔11的进风口12和出风口13。电气元件2可以包括电源模块21和工作模块22。电源模块21包括第一挡风板2131以及功率器件212。其中,壳体1、风腔11、进风口12、出风口13、电源模块21、工作模块22、第一挡风板2131以及功率器件212均可以参考前文实施例设置,后文不作赘述。本实施例与前文实施例的主要区别在于,第一挡风板2131迎风的一面呈弧面2131a,该弧面2131a在第二方向b上的两侧的边缘的切线方向在第一方向a上有分量,从而使从第一进风口121进入的气流经过第一挡风板2131的弧面2131a时,该弧面2131a可以起到导向的作用,进而可以引导气流向出风口13的方向移动,降低气流与开设第一进风口121的侧壁相邻的两个侧壁的冲撞,以降低风腔11内气流紊乱的几率。这样的设置方式可以降低功率器件212与水汽与灰尘等的接触几率,可以降低损坏的风险。
119.图13为本技术实施例中的电子装置30的结构简示图之一。本实施例可以包括前文实施例的大部分技术特征,以下主要说明两者的区别,两者相同的大部分内容不再赘述。
120.参阅图13,一些实施例中,电子装置30包括壳体1、位于壳体1内的电路板3和电气元件2。壳体1形成有风腔11、连通风腔11的进风口12和出风口13。电气元件2可以包括电源
模块21和工作模块22。电源模块21包括第一挡风板2131以及功率器件212。其中,壳体1、风腔11、进风口12、出风口13、电源模块21、工作模块22、第一挡风板2131以及功率器件212均可以参考前文实施例设置,后文不作赘述。
121.本实施例与前文实施例的主要区别在于,壳体1还具有第二进风口122和第三进风口123,第一进风口121、第二进风口122和第三进风口123位于电源模块21的同一侧,从而使通过第一进风口121、第二进风口122和第三进风口123进入的气流能够同时流向出风口13的方向,使得风腔11内的气流有规则的从进风口12一侧流向出风口13一侧,气流不易在风腔11内紊乱。
122.一些实施方式中,在第二方向b上,第二进风口122和第三进风口123位于第一挡风板2131的两侧。气流经过第一挡风板2131时,由于第一挡风板2131的阻挡,气流会经过第一挡风板2131的两侧沿第二方向b流出。由于第二进风口122和第三进风口123位于第一挡风板2131的两侧,从第一挡风板2131的两侧流出之后的气流会被第二进风口122和第三进风口123进入的气流冲撞而改变方向,以再次沿第一方向a向出风口13流去,从而可以降低风腔11内出现乱流的情况,以降低功率器件212与水汽与灰尘等的接触几率,降低损坏的风险。如此可以使得本实施例中的电子装置30能够应用在高水汽、高灰尘、高杂质的环境中。
123.图14为本技术实施例中的电子装置30的结构示意图之一。本实施例可以包括前文实施例的大部分技术特征,以下主要说明两者的区别,两者相同的大部分内容不再赘述。
124.参阅图14,一些实施例中,电子装置30包括壳体1、位于壳体1内的电路板3和电气元件2。壳体1形成有风腔11、连通风腔11的进风口12和出风口13。电气元件2可以包括电源模块21和工作模块22。电源模块21包括第一挡风板2131以及功率器件212。其中,壳体1、风腔11、进风口12、出风口13、电源模块21、工作模块22、第一挡风板2131以及功率器件212均可以参考前文实施例设置,后文不作赘述。
125.本实施例与前文实施例的主要区别在于,电路板3上包括与电源模块21相邻的第一空闲区31和第二空闲区32。在第二方向b上,第一空闲区31和第二空闲区32位于电源模块21的两侧,第一空闲区31和第二空闲区32内均未设有遮挡件,以避免气流经第一空闲区31和第二空闲区32时,被遮挡件改变流向后通过功率器件212。本实施例中的遮挡件可以是任何可能改变风向使气流流向功率器件212的构件。比如任何可能改变风向的电气元件2,或者是一些固定螺栓等。可以理解的是,第一空闲区31和第二空闲区32的大小及形状可根据进风口12流入气流的流速来确定,只要是某位置上的遮挡件能够使气流改变流向并通过功率器件212,则该位置就不是第一空闲区31和第二空闲区32。
126.本实施例中,第一空闲区31和第二空闲区32内均未设有遮挡件,气流经第一空闲区31和第二空闲区32内时不会改变气流的流向,从而可以降低功率器件212与水汽与灰尘等的接触的几率,降低损坏的风险。
127.一些实施方式中,壳体1还具有第二进风口122和第三进风口123,第一进风口121、第二进风口122和第三进风口123位于电源模块21的同一侧,在第二方向b上,第二进风口122和第三进风口123位于第一挡风板2131的两侧。
128.图15为本技术实施例中的电源模块21的部分结构示意图。本实施例可以包括前文实施例的大部分技术特征,以下主要说明两者的区别,两者相同的大部分内容不再赘述。
129.参阅图15,一些实施例中,电子装置30包括壳体1、位于壳体1内的电路板3和电气
元件2。壳体1形成有风腔11、连通风腔11的进风口12和出风口13。电气元件2可以包括电源模块21和工作模块22。电源模块21包括第一挡风板2131以及功率器件212。其中,壳体1、风腔11、进风口12、出风口13、电源模块21、工作模块22、第一挡风板2131以及功率器件212均可以参考前文实施例设置,后文不作赘述。
130.本实施例与前文实施例的主要区别在于,电源模块21还包括第二挡风板2132、第三挡风板2133和第四挡风板2134,第一挡风板2131、第二挡风板2132、第三挡风板2133和第四挡风板2134首尾相连围合形成收容腔210,功率器件212位于收容腔210内。通过将功率器件212放置在收容腔210内,可以更大程度的避免功率器件212被腐蚀。而且在电路板3上布局电源模块21时,无需考虑当风向被其它器件的折射时,通过电源模块21未设置挡风板的位置处与功率器件212接触的情况,降低了电气元件2在电路板3上的布局难度。
131.一些实施方式中,第一挡风板2131、第二挡风板2132、第三挡风板2133和第四挡风板2134一体成型。通过将第一挡风板2131、第二挡风板2132、第三挡风板2133和第四挡风板2134一体成型的方式,可以提高各挡风板之间与电路板3的固定强度,提高使用寿命。
132.一些实施方式中,第一挡风板2131、第二挡风板2132、第三挡风板2133和第四挡风板2134与散热器214一体成型。比如第一挡风板2131、第二挡风板2132、第三挡风板2133和第四挡风板2134与第一散热板2141一体成型。
133.可以理解的是,在其它一些实施例中,电源模块21也可以是仅包括第一挡风板2131、第二挡风板2132和第三挡风板2133,或者仅包括第一挡风板2131和第四挡风板2134,或者仅包括第一挡风板2131和第二挡风板2132,或者仅包括第一挡风板2131和第三挡风板2133。还可以是电源模块21还包括第五挡风板、第六挡风板等,具体可依据电气元件2的布局及电源模块21的散热需求进行设计。
134.应理解,在本技术的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
135.以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
技术特征:
1.一种电子装置,其特征在于,包括壳体、电路板以及集成在所述电路板上的电源模块和工作模块,所述电源模块用于为所述工作模块供电,所述壳体形成有风腔和连通所述风腔的第一进风口和出风口,所述电路板位于所述风腔内;所述电源模块包括:功率器件,集成在所述电路板上;第一挡风板,所述第一挡风板正对所述第一进风口,所述功率器件位于所述第一挡风板的背风面,所述功率器件与所述第一挡风板导热连接。2.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,所述电源模块还包括用于散发功率器件的热量的散热器,所述散热器与所述第一挡风板导热连接。3.根据权利要求2所述的电子装置,其特征在于,所述散热器与所述第一挡风板一体成型。4.根据权利要求2或3所述的电子装置,其特征在于,所述电源模块还包括填充在所述功率器件与所述散热器之间的导热介质。5.根据权利要求4所述的电子装置,其特征在于,所述导热介质为热凝胶或导热垫,所述导热介质与所述第一挡风板背风的一面抵接。6.根据权利要求1-5中任一项所述的电子装置,其特征在于,所述电源模块还包括设在第一挡风板上的第一散热齿,所述第一散热齿设在所述第一挡风板的迎风的一面上。7.根据权利要求1-6中任一项所述的电子装置,其特征在于,所述电源模块还包括第二挡风板、第三挡风板和第四挡风板,所述第一挡风板、所述第二挡风板、所述第三挡风板和所述第四挡风板首尾相连围合形成收容腔,所述功率器件位于所述收容腔内。8.根据权利要求7所述的电子装置,其特征在于,所述电源模块还包括基板,所述基板连接在所述电路板上,所述功率器件集成在所述基板上。9.根据权利要求1-8中任一项所述的电子装置,其特征在于,沿第一方向,所述第一挡风板正对所述第一进风口,所述出风口和所述第一进风口位于所述壳体在所述第一方向上相对的两侧。10.根据权利要求9所述的电子装置,其特征在于,所述壳体还具有第二进风口和第三进风口,所述第一进风口、所述第二进风口和第三进风口位于所述电源模块的同一侧,第二方向垂直于所述第一方向,在所述第二方向上,所述第二进风口和所述第三进风口位于第一挡风板的两侧。11.根据权利要求9或10所述的电子装置,其特征在于,在所述第一方向上,所述工作模块位于所述电源模块远离所述第一进风口的一侧。12.一种电器设备,其特征在于,包括机柜、设置在所述机柜上的风冷装置和如上权利要求1-11中任一项所述的电子装置,所述电子装置装配在所述机柜上,所述风冷装置能够经所述第一进风口向所述风腔内输送气流。
技术总结
本申请涉及一种电子装置及电器设备,电子装置包括壳体、电路板以及集成在电路板上的电源模块和工作模块,壳体形成有风腔和连通所述风腔的第一进风口和出风口,电路板位于所述风腔内,电源模块用于为工作模块供电;电源模块包括功率器件和第一挡风板,功率器件集成在电路板上,第一挡风板正对第一进风口,功率器件位于第一挡风板的背风面,功率器件与第一挡风板导热连接。板导热连接。板导热连接。
技术研发人员:周求煜 连启祥
受保护的技术使用者:华为数字能源技术有限公司
技术研发日:2023.04.19
技术公布日:2023/8/9
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