一种自锁式双面散热的车载dc-dc变换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车电子技术领域，尤其是一种自锁式双面散热的车载DC-DC变换器。
【背景技术】
[0002]国内DC-DC变换器主要集中应用于计算机，工业仪表，航天和自控设备等领域，尤其6?25W变换器的应用最广泛。2000年以后，随着微电子技术的高速发展和PWM开关技术的趋于成熟，DC-DC变换器已批量商业化生产，而且功率提升和开关频率提高成为其发展的必然趋势。然而车载DC-DC变换器技术在国内仍然处于研发阶段，还没有形成可实际批量化生产的产品。
[0003]车载DC-DC变换器特指在新能源汽车领域中广泛使用的高压到低压的变换器，车载DC-DC变换器将电动汽车配置的动力电池标称输出(一般在300V左右)直流电压变换为可变的直流电压，现已广泛应用于电机直接驱动或辅助驱动汽车(包括:电动汽车EV或混合电动汽车HEV)的二次电源模块中。
[0004]车载DC-DC变换器不仅仅是一种电压变换装置，还必须在整车电气构架下的不同车载电网系统中实现电压变换和电流恒流匹配，从而实现功率的高效率转换。根据不同的输入电压，车载DC-DC变换器主要有两种:标称300V DC-DC变换器和144V DC-DC变换器，输出电压一般为标称14V，当然可根据整车负载情况的变化输出电压需要可灵活配置，范围分布在IlV到16伏之间。其主要功能是采用典型的桥式拓扑联接和PI控制方式将高压母线电压转换成低压母线电压，并实现电流或电压的动态调节而供整车负载使用。
[0005]一般来说，现有的车载DC-DC变换器均包括散热装置，散热装置与车载DC-DC变换器中的功率晶体管接触，用于实现对该功率晶体管进行散热。考虑到车辆会工作在不同的使用环境下，这常常会造成车载DC-DC变换器工作在高温环境中，同时考虑到车载DC-DC变换器会受到机械性的随机冲击、高频或低频的振动载荷，进而使得散热装置很容易与该功率晶体管产生松动，这会降低对该功率晶体管的散热效果，尤其是在高温环境中，会影响车载DC-DC变换器种电子元器件的性能，甚至会烧毁车载DC-DC变换器。此外，在现有技术中，对功率晶体管往往采用单面散热的方式，而由于车载DC-DC变换器的工作电流常常大于30A，其配置的多个功率晶体管、电感和变压器等元器件会散发大量的热量，所以单面散热的散热效果差，散热面积不足往往满足不了变换器的散热需求，同时采用单面散热对安装空间的利用率较低，而且无法满足后续的紧凑和轻量化的用户需求，因此有必要提供一种新的具有散热装置的车载DC-DC变换器，以解决上述问题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种车载DC-DC变换器，提高车载DC-DC变换器抗振动载荷的能力和高温环境下的散热能力，从而提高其运行稳定性、可靠性和耐久性，并拓宽其工作环境适应范围。
[0007]为了达到上述目的，本实用新型提供了一种自锁式双面散热的车载DC-DC变换器，包括功率晶体管、锁紧装置、散热装置以及底座，所述功率晶体管和散热装置均嵌入所述底座中，所述功率晶体管的引脚远离所述底座设置，所述散热装置为楔形金属块，其具有与所述功率晶体管接触的第一侧面和与所述第一侧面相对的第二侧面，所述第二侧面为楔形面，所述第二侧面与所述底座接触，所述散热装置通过所述锁紧装置固定在所述底座上。
[0008]进一步地，所述散热装置为楔形铝块。
[0009]进一步地，所述底座为金属底座。
[0010]进一步地，所述锁紧装置为螺栓柱。
[0011]进一步地，还包括电路板，所述功率晶体管的引脚与所述电路板电连接。
[0012]进一步地，还包括外壳，所述外壳固定在所述底座上形成一空腔，所述功率晶体管、锁紧装置、散热装置和电路板均位于所述空腔内。
[0013]本实用新型提供了一种自锁式双面散热的车载DC-DC变换器，通过在功率晶体管两面设置底座和散热装置，不仅实现了功率晶体管的双面散热，提高了安装空间的利用率、散热面积和散热效率，改善了该车载DC-DC变换器中的电感和变压器等元器件的工作环境，还紧固了该功率晶体管，有效解决了由于高频振动载荷作用而导致功率晶体管松动的问题；散热装置为楔形金属块，通过锁紧装置将散热装置嵌入底座，实现了自锁功能；散热装置、锁紧装置和底座结构简单，成本低廉，装配容易，适用于批量生产和组装。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例提供的车载DC-DC变换器的剖视图；
[0015]图2为本实用新型实施例提供的车载DC-DC变换器的俯视图。
[0016]图中，1:底座，2:功率晶体管，3:散热装置，4:锁紧装置。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合示意图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细的描述。根据下列描述并结合权利要求书，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率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
[0018]如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种自锁式双面散热的车载DC-DC(直流-直流)变换器，包括功率晶体管2、锁紧装置4、散热装置3以及底座1，所述功率晶体管2和散热装置3均嵌入所述底座I中，所述功率晶体管2的引脚远离所述底座I设置，所述散热装置3为楔形金属块，其具有与所述功率晶体管2接触的第一侧面和与所述第一侧面相对的第二侧面，所述第二侧面为楔形面，底座I上具有与该楔形面相对应的楔形安装面，所述第二侧面与所述底座I的楔形安装面接触，所述散热装置3通过所述锁紧装置4固定在所述底座I上，实现了功率晶体管2与底座I之间的导向自锁式装配工艺，较好地提高了装配效率。
[0019]优选地，所述自锁式双面散热的车载DC-DC变换器还包括电路板及外壳，所述功率晶体管2的引脚与所述电路板电连接，所述外壳固定在所述底座I上形成一空腔，所述功率晶体管2、锁紧装置4、散热装置3和电路板均位于所述空腔内。
[0020]优选地，所述散热装置3为楔形金属块，在本实施例中，所述散热装置3为楔形铝块，其具有良好的散热效果，所述底座I为金属底座，金属底座不仅用于固定功率晶体管2，并结合该外壳封装功率晶体管2、锁紧装置4、散热装置3和电路板，还起到了对功率晶体管2散热的功能，所以，功率晶体管2的双面散热即是指其不仅与散热装置3接触实现散热，还与该底座I接触进而也实现了散热。
[0021]在本实施例中，所述锁紧装置3为螺栓柱，螺栓柱拧入具有楔形面的所述散热装置3中，实现了自锁的功能，此时，在底座I上相应设置具有螺纹的孔，螺栓柱穿过锁紧装置3并螺纹连接在所述具有螺纹的孔中。
[0022]综上，本实用新型提供了一种自锁式双面散热的车载DC-DC变换器，通过在功率晶体管两面设置底座和散热装置，不仅实现了功率晶体管的双面散热，提高了安装空间的利用率、散热面积和散热效率，改善了该车载DC-DC变换器中的电感和变压器等元器件的工作环境，还紧固了该功率晶体管，有效解决了由于高频振动载荷作用而导致功率晶体管松动的问题；散热装置为楔形金属块，通过锁紧装置将散热装置嵌入底座，实现了自锁功能；散热装置、锁紧装置和底座结构简单，成本低廉，装配容易，适用于批量生产和组装。
[0023]上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种自锁式双面散热的车载DC-DC变换器，其特征在于，包括功率晶体管、锁紧装置、散热装置以及底座，所述功率晶体管和散热装置均嵌入所述底座中，所述功率晶体管的引脚远离所述底座设置，所述散热装置为楔形金属块，其具有与所述功率晶体管接触的第一侧面和与所述第一侧面相对的第二侧面，所述第二侧面为楔形面，所述第二侧面与所述底座接触，所述散热装置通过所述锁紧装置固定在所述底座上。
2.如权利要求1所述的自锁式双面散热的车载DC-DC变换器，其特征在于，所述散热装置为楔形铝块。
3.如权利要求1所述的自锁式双面散热的车载DC-DC变换器，其特征在于，所述底座为金属底座。
4.如权利要求1所述的自锁式双面散热的车载DC-DC变换器，其特征在于，所述锁紧装置为螺栓柱。
5.如权利要求1-4任一项所述的自锁式双面散热的车载DC-DC变换器，其特征在于，还包括电路板，所述功率晶体管的弓I脚与所述电路板电连接。
6.如权利要求5所述的自锁式双面散热的车载DC-DC变换器，其特征在于，还包括外壳，所述外壳固定在所述底座上形成一空腔，所述功率晶体管、锁紧装置、散热装置和电路板均位于所述空腔内。
【专利摘要】本实用新型提供了一种自锁式双面散热的车载DC-DC变换器，包括功率晶体管、锁紧装置、散热装置以及底座，所述功率晶体管和散热装置均嵌入所述底座中，所述功率晶体管的引脚远离所述底座设置，所述散热装置为楔形金属块，其具有与所述功率晶体管接触的第一侧面和与所述第一侧面相对的第二侧面，所述第二侧面为楔形面，所述第二侧面与所述底座接触，所述散热装置通过所述锁紧装置固定在所述底座上。本实用新型通过在功率晶体管两面设置底座和散热装置实现了功率晶体管的双面散热，提高了散热面积和散热效率，改善了电感和变压器等元器件的工作环境，通过锁紧装置将具有楔形面的散热装置嵌入底座，实现了自锁功能。
【IPC分类】H02M3-00, H05K7-20
【公开号】CN204376699
【申请号】CN201420872036
【发明人】刘孝涛, 陈海龙
【申请人】刘孝涛
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月31日