一种基于插件式MOSFET管的固定散热片

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及到车载充电机的散热，具体涉及到一种基于插件式MOSFET管的固定散热片。

背景技术

现有技术中，车载充电机广泛使用MOSFET管（即金属-氧化层半导体场效应管）作为功率元器件；常见的MOSFET管的固定方式是使用螺丝穿过其本体中的一个通孔将其压紧固定在散热片上，紧固MOSFET管时，MOSFET管已经焊接在电路板上了，因MOSFET管与散热片间存在装配公差，紧固过程中，MOSFET管管脚会产生一定变形，导致其焊盘产生机械应力，焊盘存在破裂等风险。

另外，目前车载充电机功率越来越高，MOSFET管功耗越来越大，仅靠金属壳体或散热片的自然散热，已经很难满足高功耗MOSFET管的散热需求，因此，无论从MOSFET管的装配形式，还是从MOSFET管的散热方式都亟待解决。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于设计一种基于插件式MOSFET管的固定散热片,解决车载充电机产品中MOSFET管固定时，管脚焊盘的机械应力，以及高功耗MOSFET管的散热问题。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：

一种基于插件式MOSFET管的固定散热片，包括散热片本体，MOSFET管设置在散热片本体的侧面；

所述散热片本体的内部设置冷却通道，冷却介质通过冷却通道流经散热片本体；

所述散热片本体的侧面设置凸台，MOSFET管固定在凸台的两侧，MOSFET管的管脚朝上超出散热片本体，且MOSFET管的管脚焊接在电路板上。

作为本发明进一步的描述，所述的散热片本体包括壳体和盖板，壳体和盖板进行密封形成流道腔体，所述的冷却通道在壳体的底部开设进出口，并在流道腔体中形成冷却回路。

作为本发明进一步的描述，所述的盖板密封在冷却通道的一侧，凸台设置在冷却通道的另一侧。

作为本发明进一步的描述，MOSFET管通过弹片和紧固螺钉固定在凸台的两侧，所述的弹片设置长条形，紧固螺钉位于弹片长度居中位置。

作为本发明进一步的描述，所述弹片的两端截面包括半弧形，半弧形对应MOSFET管的位置，且顶紧MOSFET管。

作为本发明进一步的描述，所述的壳体和盖板设置为铝合金材质，且盖板与壳体通过摩擦焊焊接。

作为本发明进一步的描述，所述的壳体顶部设置凸出的螺纹柱。

相对于现有技术，本发明的技术效果为：

本发明提供了一种基于插件式MOSFET管的固定散热片，散热片本体内部存在冷却回路，可和车载充电机壳体冷却回路进行连通，使冷却介质流经散热片本体，极大加强了散热片本体的冷却效率，且采用弧形弹片对MOSFET管进行固定，使MOSFET管先固定后焊接，减少MOSFET管管脚产生的机械应力，减少焊盘破裂的情况出现。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图（包括MOSFET管）；

图2为本发明的散热片本体内部冷却通道示意图；

图3为本发明的整体结构示意图（不包括MOSFET管）；

图4为本发明的散热片本体装配在车载充电机内的剖视图；

图5为本发明的散热片本体在车载充电机内的装配视图；

图6为本发明的散热片本体在车载充电机内的装配爆炸视图。

图中，1.散热片本体，11.壳体，12.盖板，13.凸台，14.螺纹柱，2.MOSFET管，21.导热绝缘帽套，3.冷却通道，31.进出口，4.密封圈，5.弹片，51.紧固螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述：

一种基于插件式MOSFET管的固定散热片，参考图1-6所示，包括散热片本体1，MOSFET管2设置在散热片本体1的侧面，通过散热片本体1对MOSFET管2进行散热。

具体的，所述散热片本体1的内部设置冷却通道3，冷却介质通过冷却通道3流经散热片本体1，进而实现对MOSFET管2的散热。冷却通道3通常设置为多个U型连续流道，其整体流道宽度一致，无宽度尺寸突变的情况下，流道压降较小；且流道均布整个散热片主体1的侧面，保证了冷却介质与散热片主体1充分的接触面积，散热效率更高，散热效果更好。

本实施例，将散热片本体1设置为包括壳体11和盖板12的形式，壳体11和盖板12设置为铝合金材质，同时，壳体11和盖板12采用搅拌摩擦焊接的形式进行密封，形成流道腔体，所述的冷却通道3在壳体11的底部开设进出口13，并在流道腔体中形成冷却回路，极大加强了散热片本体1的冷却效率，规避了因插件MOSFET管2导热界面离冷却通道过远出现的散热不良问题。

本实施例，如图4-6所示，车载充电机壳体冷却回路打开两个接口，其对准散热片本体1底部开设的流体介质进出口31，使车载充电机壳体冷却回路与散热片本体1内部的冷却通道3连通，散热片本体1与车载充电机壳体之间的接口部位采用密封圈4进行密封，通过车载充电机壳体循环的冷却介质，顺利带走高功耗MOSFET管2所产生的热量。

还需要说明的是，本实施例，所述散热片本体1的侧面设置凸台13，MOSFET管2固定在凸台13的两侧，MOSFET管2的管脚朝上超出散热片本体1，且MOSFET管2的管脚焊接在电路板上，采用对MOSFET管2先装后焊的方式，避免焊盘因后组装导致的机械应力。

具体的，所述的盖板12密封在冷却通道的一侧，凸台13设置在冷却通道3的另一侧，MOSFET管2通过弹片5和紧固螺钉51固定在凸台13的两侧，所述的弹片5设置长条形，紧固螺钉51位于弹片5长度居中位置，紧固时，保证凸台13两侧的MOSFET管3承受弹片5的压力一致均匀，另外，所述弹片5的两端截面包括半弧形，半弧形对应MOSFET管2的位置，且顶紧MOSFET管2。

本实施例，多个MOSFET管2外套导热绝缘帽套21后，通过治具定位，使用弹片5将其固定在散热片本体1的凸台13两侧，然后将携带MOSFET管2的散热片主体1与电路板进行组装，而后电路板带着散热片主体1一起过炉，对MOSFET管2管脚进行焊接，进而避免焊盘机械应力导致的焊盘破裂问题，且本实施例，可根据设计需求，单个散热片本体1可组装多组MOSFET管2，散热片本体1集成MOSFET管模组，可灵活装配在车载充电机壳体所需位置，规避车载充电机壳体与散热片一体压铸成型所带来的工艺限制。

本实施例，MOSFET管2的热耗通过导热绝缘帽套21传递给散热片本体1，再由其内部的冷却介质流动将热量带走。

另外，本实施例，在壳体11顶部有两处设置螺纹柱14，螺纹柱14高于散热片本体1顶部，避免散热片本体1顶部直接与电路板接触导致短路，螺纹柱14与电路板螺丝孔配合，使用螺丝，将散热片本体1固定在电路板上。

本实施例相对比与现有技术的优势分析如下：

1.散热片本体1的内部存在冷却回路，可与车载充电机液冷壳体冷却回路连通，加强散热片散热能力；

2.MOSFET管2以先固定在散热片主体1上，再将散热片主体1固定在电路板上的形式，避免先焊接后组装时，对MOSFET管2管脚产生的机械应力；

3.散热片主体1可以适当调整长度尺寸，增加背部固定MOSFET管2的凸台13数量，即可组装多个MOSFET管2在散热片主体1上；

4.弹片5固定MOSFET管2的形式为长条状，紧固螺钉51位于弹片5长度居中位置，紧固螺钉51压紧弹片5时，保证两侧MOSFET管2承受弹片压力一致均匀；

5.散热片主体1可作为一个标准模组，灵活布置在车载充电机壳体各处位置。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。