转换器 |
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| 申请号 | CN202280062564.0 | 申请日 | 2022-09-16 | 公开(公告)号 | CN117957924A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | LG伊诺特有限公司; | 发明人 | 赵容奭; 南沅锡; 李在三; 郑润映; | ||||
| 摘要 | 转换器包括：第一壳体，包括流动路径；第二壳体，结合到第一壳体； 基板 ，位于第一壳体与第二壳体之间；以及 冷却板 ，位于基板与第一壳体之间。冷却板包括与基板的接地图案电连接的接地区域，并且冷却板的一部分位于第一壳体与第二壳体之间并且暴露于第一壳体的外部。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种转换器，包括： |
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| 说明书全文 | 转换器技术领域[0001] 本实施例涉及一种转换器。 背景技术[0004] 近来，随着信息技术产业的发展，车辆采用了旨在提高汽车便利性的各种新技术(电机型动力转向、互联网等)，未来，预计将继续开发能够最大限度地利用现有汽车系统的新技术。 [0005] 混合动力电动汽车(HEV)无论软式还是硬式，都配备有DC‑DC转换器(低电压DC‑DC转换器)来提供电负载(12V)。此外，在一般汽油车中用作发电机(交流发电机)的DC‑DC转换器将主电池(通常为144V以上的高压电池)的高电压降低并且为电负载提供12V电压。 [0006] DC‑DC转换器是一种电子电路器件，其将一定电压的直流电转换为不同电压的直流电，并且用于诸如电视机和汽车电子的各种领域。 [0007] 电子设备的外部形状由壳体形成。壳体内设置有用于驱动的多个电子元件。电子元件在驱动时会发热。热量会导致电子元件过载，扰乱设置功能并导致故障。因此，需要一种用于从电子设备内的部件散热的结构或装置。 [0008] 此外，为了从转换器内部的部件进行散热，转换器壳体一般由导热性能良好的金属材料制成。然而，当用金属材料实现时，转换器的重量增加并且价格变得昂贵，因此为了减轻重量，需要使用除金属之外的其他材料来制造壳体，在这种情况下，还需要用于散热的装置。发明内容 [0009] 技术问题 [0010] 本实施例旨在提供一种能够通过改进结构来提高散热效率的转换器。 [0011] 此外，其旨在解决当使用由除金属之外的材料制成的壳体时出现的散热问题，并且旨在提供一种能够在实现重量减轻的同时实现散热功能的转换器。 [0012] 技术方案 [0013] 根据本实施例的转换器包括：第一壳体，包括流动路径；第二壳体，结合到第一壳体；基板，设置在第一壳体与第二壳体之间；以及冷却板，位于基板与第一壳体之间，其中，冷却板包括与基板的接地图案电连接的接地区域，并且冷却板的一部分位于第一壳体与第二壳体之间并且暴露于第一壳体的外部。 [0014] 基板的一个表面或另一表面上设置有多个电子元件，并且冷却板的一部分可以与多个电子元件接触。 [0016] 流动路径的形状可以形成为与多个电子元件的布置区域对应。 [0017] 可以包括密封构件，该密封构件设置在冷却板与第二壳体之间并且设置为围绕流动路径的外周。 [0018] 密封构件可以具有与流动路径的形状对应的形状。 [0019] 第一壳体和第二壳体可以包含非金属材料。 [0020] 冷却板可以包含金属材料。 [0021] 冷却板包括基座，基座包括面对第一壳体的一个表面和面对第二壳体的另一表面，其中，接地区域为从基座的另一表面突出的部分，并且其中，冷却板的一部分可以形成为从基座的侧表面突出。 [0022] 第一壳体可以包括凹槽，冷却板的一部分插入到该凹槽中。 [0023] 冷却板的接地区域从冷却板的上表面突出并且与基板的接地图案接触。 [0024] 冷却板的横截面积小于基板的横截面积并且可以大于流动路径的横截面积。 [0025] 冷却板可以大于由流动路径的最外部形成的区域。 [0026] 根据另一实施例的转换器包括：第一壳体，包括流动路径；第二壳体，结合到第一壳体；基板，设置在第一壳体与第二壳体之间；以及冷却板，设置在基板与第一壳体之间，其中，冷却板包括基座和从基座的一个表面突出的多个散热片，并且其中，多个散热片设置在流动路径内。 [0027] 根据又一实施例的转换器包括：第一壳体，包括流动路径；第二壳体，结合到第一壳体；基板，设置在第一壳体与第二壳体之间；冷却板，设置在基板与第一壳体之间；以及密封构件，设置在冷却板与第一壳体之间，其中，第一壳体包括形成在流动路径周围以将从流动路径泄漏的制冷剂排出到外部的多个孔。 [0028] 有益效果 [0029] 因为本实施例通过冷却板散发从基板产生的热量，所以具有提高散热效率的优点。 [0030] 此外，具有通过利用冷却板实现基板的接地结构而进一步增强转换器内的电气特性的优点。 [0032] 图1是示出根据本发明的实施例的转换器的外观的透视图。 [0033] 图2是根据本发明的实施例的转换器的分解透视图。 [0034] 图3是示出根据本发明的实施例的转换器的内部结构的剖视图。 [0035] 图4是示出根据本发明的实施例的第一壳体的上表面的透视图。 [0036] 图5是示出根据本发明的实施例的冷却板的上表面的平面图。 [0037] 图6是示出根据本发明的实施例的基板(board)的上表面的平面图。 [0038] 图7是示出根据本发明的实施例的第一壳体的上表面的平面图。 具体实施方式[0039] 在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。 [0040] 然而，本发明的技术构思不限于将要描述的一些实施例，而是可以以各种形式来实现，并且在本发明的技术构思的范围内，一个或多个组成部件可以在实施例之间选择性地组合或替代。 [0041] 此外，除非明确具体定义和描述，否则本发明的实施例中使用的术语(包括技术术语和科学术语)可以解释为本领域技术人员通常能够理解的含义，并且常用术语(例如词典定义的术语)可以考虑相关技术的上下文含义来解释。 [0042] 此外，本说明书中使用的术语用于描述实施例，而不旨在限制本发明。在本说明书中，除非在措辞中特别说明，否则单数形式可以包括复数形式，并且当描述为“A和B和C中的至少一个(或多个)”时，其可以包括可结合的A、B和C中的所有组合中的一种或多种。 [0043] 此外，在描述本发明的实施例的部件时，可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语。 [0044] 此类术语仅旨在将部件与其他部件区分开，并且这些术语不限制部件的性质、顺序或次序。 [0045] 并且，当一个部件被描述为与另一部件“连接”、“结合”或“互连”时，该部件不仅与另一部件直接连接、结合或互连，而且还可以包括通过与另一部件之间的其他部件与另一部件“连接”、“结合”或“互连”的情况。 [0046] 此外，当描述为形成或设置在各部件的“上(上方)”或“下(下方)”时，“上(上方)”或“下(下方)”意味着其不仅包括两个部件直接接触的情况，而且还包括一个或多个其他部件形成或设置在两个部件之间的情况。另外，当表述为“上(上方)”或“下(下方)”时，不仅可以包括基于一个部件的向上方向的含义，还可以包括向下方向的含义。 [0047] 图1是示出根据本发明的实施例的转换器的外观的透视图；图2是根据本发明的实施例的转换器的分解透视图；图3是示出根据本发明的实施例的转换器的内部结构的剖视图；图4是示出根据本发明的实施例的第一壳体的上表面的透视图；图5是示出根据本发明的实施例的冷却板的上表面的平面图；图6是示出根据本发明的实施例的基板的上表面的平面图；以及图7是示出根据本发明的实施例的第一壳体的上表面的平面图。 [0048] 参照图1至图7，根据本发明的实施例的转换器10的外部形状可以通过将第一壳体100与第二壳体200结合来形成。第一壳体100和第二壳体200可以沿上下方向结合。用于驱动转换器10的一个以上电子元件可以容纳在通过将第一壳体100与第二壳体200结合而形成的内部空间中。 [0049] 第一壳体100和第二壳体200可以由非金属材料形成。例如，第一壳体100和第二壳体200各自的材料可以为塑料。 [0050] 第一壳体100可以设置在第二壳体200的下部。第一壳体100可以具有矩形横截面形状。 [0051] 第一壳体100可以包括底板115和从底板115的上表面向上突出的侧壁110。侧壁110沿着底板115的上表面的边缘设置，并且底板115的上表面可以由于侧壁110而具有凹槽形状。第一凹槽112可以设置在侧壁110的上表面上并比其他区域凹陷得更低，并且形成孔 50的一部分，稍后将描述的接地端子490穿过该孔50。 [0052] 第一壳体100可以包括用于将第一壳体100固定到转换器10的安装区域的支架102。支架102与第一壳体100形成为一体，并且可以包括用于螺纹结合到安装区域中的螺纹孔103。支架102可以设置为多个，并且可以设置为沿着第一壳体100的边缘彼此间隔开。 [0053] 第一壳体100可以包括流动路径120。流动路径120可以设置在底板115的上表面上。流动路径120可以设置在转换器10的内部空间的内表面上。流动路径120可以设置在转换器10的内部空间的底表面上。流动路径120可以形成为从第一壳体100的底板115的上表面上的其他区域台阶状向下。流动路径120可以由第一壳体100的底板115的上表面的一部分向下凹陷而形成。流动路径120可以具有凹槽形状。 [0054] 流动路径120可以形成为从一端到另一端的单条线，并且流动路径120可以具有弯曲至少一次的区域。例如，流动路径120可以具有近似字母 形的横截面。制冷剂可以在流动路径120中流动，并且制冷剂可以从流动路径120的一端朝向另一端流动。由于制冷剂的流动，可以通过与制冷剂的热交换而散发从转换器10内的空间中设置的电子元件产生的热量。 [0055] 在第一壳体100的下表面上形成有流动路径120的区域可以具有比其他区域更向下突出的形状。 [0056] 制冷剂入口122可以设置在流动路径120的一端。制冷剂入口122可以具有从第一壳体100的侧表面向外突出的形状，与流动路径120连通的入口123可以形成在内侧。制冷剂入口122可以与第一壳体100形成为一体。 [0057] 制冷剂排出口124可以设置在通道120的另一端。制冷剂排出口124可以具有从第一壳体100的侧面向外突出的形状，并且与流动路径120连通的排出口125可以形成在内侧。制冷剂排出口124可以与第一壳体100形成为一体。 [0058] 因此，通过制冷剂入口122在内部流动的制冷剂沿着流动路径120流动并且能够通过制冷剂排出口124排出到外部。 [0059] 第二壳体200可以结合到第一壳体100的上部。第二壳体200可以具有矩形横截面形状。 [0060] 第二壳体200可以包括盒形主体和从主体的下端向外弯曲的结合部210。结合部210的下表面可以与第一壳体100的侧壁110的上表面接触。结合部210的横截面形状可以形成为对应于侧壁110的横截面形状。在结合部210的下表面中面对第一凹槽112的区域中，被设置为比其他区域更向上凹陷并且形成孔50的一部分的第二凹槽(未示出)可以设置成使得稍后将描述的接地端子490穿过。因此，当第一壳体100与第二壳体200结合时，可以通过将第一凹槽112与第二凹槽结合来形成孔50。为了形成孔50，第一凹槽112和第二凹槽的横截面形状可以均为半圆形。 [0061] 转换器10可以包括基板300。基板300可以是印刷电路基板(PCB)。基板300可以设置在第一壳体100与第二壳体200之间。基板300可以设置在第一壳体100与第二壳体200之间的内部空间中。基板300形成为板状，并且用于驱动转换器100的一个以上电子元件310可以设置在上表面或下表面上。例如，电子元件310可以包括用于获得电感的电感器、用于电压转换的变压器、FET元件等。电子元件310可以设置为多个并且设置为在基板300上彼此间隔开。电子元件310可以被称为加热元件，因为其在被驱动时产生热量。 [0062] 基板300可以螺纹结合到第一壳体100或第二壳体200的内表面。为此，可以在基板300中形成从一个表面穿透到另一表面的螺纹孔。螺纹孔可以设置为多个，并且设置为沿着基板300的边缘彼此间隔开。 [0063] 基板300可以具有矩形横截面形状。 [0064] 基板300可以设置为使得基板300的至少一部分在上下方向上与流动路径120重叠。电子元件310可以设置为在上下方向上与流动路径120重叠。 [0065] 转换器10可以包括冷却板400。冷却板400可以是用于散发由转换器10中的一个以上电子元件310产生的热量的散热器，并且可以包括具有高导热率的材料。冷却板400形成为板状并且可以设置在第一壳体100与第二壳体200之间的内部空间处。冷却板400可以设置在内部空间内的基板300的下部处。 [0066] 冷却板400可以由金属材料制成。 [0067] 冷却板400可以设置为覆盖流动路径120。冷却板400可以设置在流动路径120的上部处。冷却板400的下表面的一部分可以与第一壳体100的上表面接触。冷却板400的横截面积可以小于基板300的横截面积并且大于流动路径120的横截面积。冷却板400可以大于由流动路径120的最外部形成的区域。 [0068] 冷却板400可以包括形成为金属基板形状的基座401。基座401的上表面可以包括比其他区域更向上突出的接触部450。接触部450可以设置为在上下方向上与设置在基板300上的电子元件310重叠。接触部450可以设置在与电子元件310相对应的位置处。接触部 450可以与电子元件310接触。例如，当电子元件310设置在基板300的上表面上并且冷却板 400设置在基板300的下表面上时，接触部450的上表面可以与电子元件310的穿过基板300的引线或用于将电子元件310焊接到基板300的焊接区域接触。通过使接触部450与电子元件310或基板300的区域接触，从电子元件310产生的热量能够有效地传递到冷却板400。 [0069] 冷却板400可以包括接地端子490。接地端子490可以形成为从基座401的侧面比其他区域向外突出更多。接地端子490可以设置在第一壳体100与第二壳体200之间并且暴露于第一壳体100或第二壳体200的外部。接地端子490可以通过孔50暴露于外部。因此，接地端子490的一部分设置在第一壳体100的第一凹槽112中，并且另一部分可以设置在形成于第二壳体200中的第二凹槽中。密封构件(未示出)可以设置在孔50的内周面与接地端子490之间，以防止异物进入转换器10。尽管未示出，但是接地端子490电连接至与转换器10连接的系统(未示出)侧的接地区域，并且还电连接至暴露于基板300的表面上或基板300的内表面中包括的接地图案或接地区域，使得从设置在基板300上的电子元件310产生的噪声或电磁波可以被放至转换器10的外部。 [0070] 冷却板400可以包括散热片420(参见图3)。散热片420可以形成为比基座401的下表面上的其他区域向下突出更多。散热片420可以设置在流动路径120内。因此，当制冷剂在流动路径120中流动时，通过散热片420能够扩大冷却板400与制冷剂之间的接触面积。因此，传递到冷却板400或散热片420的电子元件310的热量能够有效地传递到制冷剂。 [0071] 散热片420可以设置为多个。例如，散热片420可以包括设置在中心的第一散热片422和在第一散热片422的两侧彼此相对设置的多个第二散热片424。多个第二散热片424可以与第一散热片422间隔开预定距离。第一散热片422从基座401的下表面突出的长度可以比第二散热片424从基座401的下表面突出的长度长。第一散热片422的下端可以与流动路径120的底表面间隔开预定距离。 [0072] 散热片420可以形成为与流动路径120的形状对应。散热片420的布置区域可以与流动路径120的布置区域对应。也就是说，第一散热片422和多个第二散热片424中的每一个可以彼此间隔开并且具有与流动路径120的形状对应的长度。 [0073] 同时，为了防止流动路径120内部的制冷剂泄漏到其他区域，转换器10可以包括密封构件500。 [0074] 具体地，比其他区域向上突出更多的第一分隔壁140和第二分隔壁170可以设置在第一壳体100的底板115的上表面上。第一分隔壁140可以沿着流动路径120的边缘设置。第二分隔壁170设置在第一分隔壁140的外侧并且可以与第一分隔壁140间隔开预定距离。 [0075] 密封构件500可以包括设置在冷却板400与第一分隔壁140之间的第一密封构件520以及设置在冷却板400与第二分隔壁170之间的第二密封构件510。第一密封构件520可以形成为与第一分隔壁140的横截面形状对应，第二密封构件510可以形成为与第二分隔壁 170的横截面形状对应。 [0076] 比其他区域向上突出更多的第一引导肋130可以形成在第一分隔壁140的上表面上。第一引导肋130沿着第一分隔壁140的内边缘形成，以将第一密封构件520牢固地固定在第一分隔壁140上。第一引导肋130的上表面可以与冷却板400的下表面接触。 [0077] 比其他区域向上突出更多的第二引导肋160可以形成在第二分隔壁170的上表面上。第二引导肋160沿着第二分隔壁170的内边缘形成，以将第二密封构件510牢固地固定在第二分隔壁170上。第二引导肋160的上表面可以与冷却板400的下表面接触。 [0078] 因此，通过第一密封构件520和第二密封构件510的双重屏蔽结构能够防止流动路径120中的制冷剂泄漏到其他区域。 [0079] 同时，制冷剂排出区域180可以形成在第一分隔壁140与第二分隔壁170之间。制冷剂排出区域180是用于在制冷剂在第一密封构件520与冷却板400之间泄漏时将泄漏的制冷剂排出到第一壳体100的外部的区域，并且制冷剂排出区域180可以包括至少一个孔150。 [0080] 具体地，制冷剂排出区域180可以在第一分隔壁140与第二分隔壁170之间具有凹槽形状。制冷剂排出区域180的上表面可以与第一壳体100的底板115的上表面形成同一平面，然而，与此不同的是，制冷剂排出区域180的上表面可以形成为比第一壳体100的底板115的上表面更台阶状向下。 [0081] 制冷剂排出区域180设置在流动路径120的外侧并且可以包括孔150。孔150形成为从第一壳体100的内表面贯穿到外表面，使得当制冷剂泄漏到制冷剂排出区域180中时，泄漏的制冷剂能够被排出到外部。 [0082] 孔150可以设置为多个，并且可以设置为围绕流动路径120彼此间隔开。多个孔150可以设置为在上下方向上与冷却板400重叠。因此，多个孔150设置在第一密封构件520与第二密封构件510之间，从而即使在流动路径120中流动的制冷剂通过第一密封构件520与第一分隔壁140或者冷却板400之间的间隙泄漏，其也在第一壳体100与第二壳体200之间的空间中流动，所以可以防止制冷剂流到转换器10中的其他部件，因为泄漏的制冷剂可以通过孔150排出到转换器10的外部，以防止损坏包括电子元件310的其他部件。另外，第二密封构件510可防止制冷剂泄漏到第一壳体100与第二壳体200之间的空间中。 [0083] 在上面的说明中，描述了构成本发明的实施例的所有部件被组合或操作为一个，但是本发明不一定限于这些实施例。换句话说，在本发明的范围内，所有部件可以选择性地与一个或多个部件组合操作。此外，除非另有明确说明，否则上述术语“包括”、“包含”或“具有”表示相应的部件可以是固有的，因此应理解为不排除其他部件，而是进一步包括其他部件。除非另有定义，否则所有术语，包括技术术语或科学术语，均具有与本领域普通技术人员通常理解的相同含义。常用的术语，例如词典中定义的术语，应被解释为与其在相关技术中的上下文含义一致，并且不应以理想化或过于正式的含义进行解释，除非在本发明中明确定义。 |
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