DC-DC功率模块的散热结构的制作方法

本实用新型涉及电器元件技术领域，特别涉及一种dc-dc功率模块的散热结构。

背景技术：

图2为车载充电机dc-dc功率转换部分电气原理，其中主要有三大部分：dc-dc原边mosfet、dc-dc磁芯器件和dc-dc副边整流管(二极管或mosfet)；上述三部分损耗较大，发热严重，需要与水冷板紧密接触散热。

现有设计方案，将mos管pin脚折弯，再通过螺钉固定在水冷板上，为了便于组装，会牺牲一部分充电机的体积；也有专利将原边mosfet和整流管的散热基板分立，放置在变压器原副边两侧，这样在布局上做到了直观，但带来的问题是，原副边的功率器件散热，都需要独立的导热基板，而且同时需要固定在pcb和水冷板上，较多的螺钉和金属材料，增加了散热成本，同时，也增加了充电机生产过程中的组装难度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种dc-dc功率模块的散热结构，以解决充电机体积小、安装简易和降低成本的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种dc-dc功率模块的散热结构，所述dc-dc功率模块包括：dc-dc原边mosfet、dc-dc磁芯器件和dc-dc副边整流管，其特征在于，所述散热结构包括一导热基板，所述dc-dc原边mosfet、所述dc-dc磁芯器件和所述dc-dc副边整流管的散热面均集成固定在所述导热基板上。

可选的，在所述dc-dc功率模块的散热结构中，所述导热基板固定在所述水冷板上。

可选的，在所述dc-dc功率模块的散热结构中，所述dc-dc原边mosfet的散热面固定在导热基板的一个侧表面，所述dc-dc磁芯器件的散热面固定在导热基板的上表面，所述dc-dc副边整流管的散热面固定在导热基板的另一个侧表面。

可选的，在所述dc-dc功率模块的散热结构中，所述dc-dc原边mosfet的引脚与pcb板焊接，所述dc-dc副边整流管的引脚与pcb板焊接。

可选的，在所述dc-dc功率模块的散热结构中，所述dc-dc原边mosfet通过第一压板固定在所述导热基板的侧面。

可选的，在所述dc-dc功率模块的散热结构中，所述dc-dc原边mosfet的引脚直立或者折弯与pcb板焊接。

可选的，在所述dc-dc功率模块的散热结构中，所述dc-dc副边整流管通过第二压板固定在所述导热基板的侧面。

可选的，在所述dc-dc功率模块的散热结构中，所述dc-dc副边整流管的引脚直立或者折弯与pcb板焊接。

可选的，在所述dc-dc功率模块的散热结构中，所述dc-dc功率模块的散热结构通过螺钉与所述pcb板相连接。

可选的，在所述dc-dc功率模块的散热结构中，所述dc-dc集成机构中的dc-dc拓扑结构是llc谐振、全桥、移相全桥、不对称半桥、对称半桥、推挽或正激。

综上所述，本实用新型提供一种dc-dc功率模块的散热结构，所述dc-dc功率模块包括：dc-dc原边mosfet、dc-dc磁芯器件和dc-dc副边整流管，其特征在于，所述散热结构包括一导热基板，所述dc-dc原边mosfet、所述dc-dc磁芯器件和所述dc-dc副边整流管的散热面均集成固定在所述导热基板上。所述三部分共用一个所述散热基板，有效的减小了充电机的体积，提升了整个所述充电机的功率密度；并且所述dc-dc原边mosfet与所述dc-dc副边整流管通过一体化的所述导热基板散热，只需将器件固定在所述导热基板上，省去了固定在所述pcb板上的时间，简化了加工工序，提高生产效率；通过共用所述散热基板的设计，可以节约所述水冷板和固定螺钉所用金属的材料，进一步降低成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是dc-dc原理图；

100-dc-dc功率模块的散热结构；110-导热基板；120-dc-dc原边mosfet；121-第一压板；130-dc-dc磁芯器件；140-dc-dc副边整流管；141-第二压板；150-水冷板；160-pcb板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的dc-dc功率模块的散热结构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。

实施例一

如图1所示，在本实用新型实施例一中，所述dc-dc功率模块包括：dc-dc原边mosfet120、dc-dc磁芯器件130和dc-dc副边整流管140，其特征在于，所述散热结构包括一导热基板110，所述dc-dc原边mosfet120、所述dc-dc磁芯器件130和所述dc-dc副边整流管140的散热面均集成固定在所述导热基板110上；所述dc-dc原边mosfet120、dc-dc副边整流管140和dc-dc磁芯器件130在空间上为一体结构，并且只利用一个所述导热基板110，使得整个dc-dc功率模块的散热结构100占用充电机内的空间比现有技术中分开散热或者无导热基板大大减小；对于汽车来说，更小的车载充电机带来的是更多汽车使用空间，而且功率密度也大大提高，与现有技术相比，同体积带来的是更高的功率。

在本实施例一中，所述dc-dc原边mosfet120的散热面固定在所述导热基板110的一个侧表面，所述dc-dc磁芯器件130的散热面固定在所述导热基板110的上表面和所述dc-dc副边整流管140的散热面固定在所述导热基板110的另一个侧表面，所述导热基板110通过螺纹与所述pcb板160相连接，所述导热基板110与所述水冷板150通过螺纹固定的方式相连接，所述导热基板110为高导热铝基板，良好的导热性能帮助所述dc-dc原边mosfet120、所述dc-dc磁芯器件130和所述dc-dc副边整流管140与所述导热基板110发生热传导，所述导热基板110与所述水冷板150发生热传导，起到了对所述dc-dc原边mosfet120、所述dc-dc磁芯器件130和所述dc-dc副边整流管140散热的作用。

然后所述dc-dc原边mosfet120、所述dc-dc磁芯器件130和所述dc-dc副边整流管140的引脚直立，并通过焊接与所述pcb板160相连接，这样的结构可以大大缩小将所述dc-dc原边mosfet120、所述dc-dc磁芯器件130和所述dc-dc副边整流管140分别于所述pcb板160相连接的时间，简化了生产过程中的加工工序，提高生产效率，进而降低了生产成本。

所述dc-dc原边mosfet120和所述dc-dc副边整流管140通过所述第一压板121和所述第二压板141固定在所述导热基板110的侧面，在空间上所述dc-dc原边mosfet120和所述dc-dc副边整流管140为垂直放置，相比现有技术中的所述dc-dc原边mosfet120和所述dc-dc副边整流管140平铺装在所述水冷板150上占用空间更小。

所述dc-dc集成机构100中的dc-dc拓扑结构是llc谐振，这种电路在整个负载范围(包括轻载)下都是以零电压开关条件工作，从而实现高效率；工作频率变化范围比较窄，便于高频变压器和输入滤波器的设计；初级端所用开关的电压应力被钳位在输入电压上，而次级端两个二极管上的电压始终等于中心抽头变压器输出电压的两倍。

实施例二

如图1所示，在本实用新型实施例一中，所述dc-dc功率模块包括：dc-dc原边mosfet120、dc-dc磁芯器件130和dc-dc副边整流管140，其特征在于，所述散热结构包括一导热基板110，所述dc-dc原边mosfet120、所述dc-dc磁芯器件130和所述dc-dc副边整流管140的散热面均集成固定在所述导热基板110上；所述dc-dc原边mosfet120、dc-dc副边整流管140和dc-dc磁芯器件130在空间上为一体结构，并且只利用一个所述导热基板110，使得整个dc-dc功率模块的散热结构100占用充电机内的空间比现有技术中分开散热或者无导热基板大大减小；对于汽车来说，更小的车载充电机带来的是更多汽车使用空间，而且功率密度也大大提高，与现有技术相比，同体积带来的是更高的功率。

与实施例一不同的是所述dc-dc集成机构100中的dc-dc拓扑结构是全桥，优点是变压器双向励磁，容易达到大功率。

实施例三

如图1所示，在本实用新型实施例一中，所述dc-dc功率模块包括：dc-dc原边mosfet120、dc-dc磁芯器件130和dc-dc副边整流管140，其特征在于，所述散热结构包括一导热基板110，所述dc-dc原边mosfet120、所述dc-dc磁芯器件130和所述dc-dc副边整流管140的散热面均集成固定在所述导热基板110上；所述dc-dc原边mosfet120、dc-dc副边整流管140和dc-dc磁芯器件130在空间上为一体结构，并且只利用一个所述导热基板110，使得整个dc-dc功率模块的散热结构100占用充电机内的空间比现有技术中分开散热或者无导热基板大大减小；对于汽车来说，更小的车载充电机带来的是更多汽车使用空间，而且功率密度也大大提高，与现有技术相比，同体积带来的是更高的功率。

与实施例一不同的是所述dc-dc集成机构100中的dc-dc拓扑结构是移相全桥，提升整体效率和emi性能，并提高功率密度。

实施例四

如图1所示，在本实用新型实施例一中，所述dc-dc功率模块包括：dc-dc原边mosfet120、dc-dc磁芯器件130和dc-dc副边整流管140，其特征在于，所述散热结构包括一导热基板110，所述dc-dc原边mosfet120、所述dc-dc磁芯器件130和所述dc-dc副边整流管140的散热面均集成固定在所述导热基板110上；所述dc-dc原边mosfet120、dc-dc副边整流管140和dc-dc磁芯器件130在空间上为一体结构，并且只利用一个所述导热基板110，使得整个dc-dc功率模块的散热结构100占用充电机内的空间比现有技术中分开散热或者无导热基板大大减小；对于汽车来说，更小的车载充电机带来的是更多汽车使用空间，而且功率密度也大大提高，与现有技术相比，同体积带来的是更高的功率。

与实施例一不同的是所述dc-dc集成机构100中的dc-dc拓扑结构是半桥，变压器双向励磁，没有偏磁问题，开关较少，成本较低。

实施例五

如图1所示，在本实用新型实施例一中，所述dc-dc功率模块包括：dc-dc原边mosfet120、dc-dc磁芯器件130和dc-dc副边整流管140，其特征在于，所述散热结构包括一导热基板110，所述dc-dc原边mosfet120、所述dc-dc磁芯器件130和所述dc-dc副边整流管140的散热面均集成固定在所述导热基板110上；所述dc-dc原边mosfet120、dc-dc副边整流管140和dc-dc磁芯器件130在空间上为一体结构，并且只利用一个所述导热基板110，使得整个dc-dc功率模块的散热结构100占用充电机内的空间比现有技术中分开散热或者无导热基板大大减小；对于汽车来说，更小的车载充电机带来的是更多汽车使用空间，而且功率密度也大大提高，与现有技术相比，同体积带来的是更高的功率。

与实施例一不同的是所述dc-dc集成机构100中的dc-dc拓扑结构是推挽，变压器双向励磁，并且一次侧电流回路中只有一个开关，通态损耗较小，驱动简单。

实施例六

如图1所示，在本实用新型实施例一中，所述dc-dc功率模块包括：dc-dc原边mosfet120、dc-dc磁芯器件130和dc-dc副边整流管140，其特征在于，所述散热结构包括一导热基板110，所述dc-dc原边mosfet120、所述dc-dc磁芯器件130和所述dc-dc副边整流管140的散热面均集成固定在所述导热基板110上；所述dc-dc原边mosfet120、dc-dc副边整流管140和dc-dc磁芯器件130在空间上为一体结构，并且只利用一个所述导热基板110，使得整个dc-dc功率模块的散热结构100占用充电机内的空间比现有技术中分开散热或者无导热基板大大减小；对于汽车来说，更小的车载充电机带来的是更多汽车使用空间，而且功率密度也大大提高，与现有技术相比，同体积带来的是更高的功率。

与实施例一不同的是所述dc-dc集成机构100中的dc-dc拓扑结构是正激，这种电路较为简单，成本较低，可靠性高，驱动电路简单。