CN218451069U - 驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种驱动器，驱动器包括电路板和散热器，散热器与电路板连接，电路板上设置有多个发热器件，散热器包括散热主体和导热支架，将散热主体与电路板的第一发热器件连接，并利用导热支架与电路板的第二发热器件连接，散热主体和导热支架构成封闭环形结构，使第二发热器件的热量能够快速传递至散热主体，从而通过散热主体的散热翅片能够快速带走第一发热器件和第二发热器件产生的热量，无需集中布局第一发热器件和第二发热器件，有效减少热量互相传导扩散的情况，提高散热效率，且有利于减小散热主体的体积和重量，成本得到降低，使整体散热结构布局更加合理。

Description

驱动器

技术领域

本实用新型涉及伺服驱动器技术领域，尤其是涉及一种驱动器。

背景技术

伺服驱动器工作过程中电子元器件会产生大量的热量，需要及时对伺服驱动器进行散热处理，保证伺服驱动器的稳定运转。相关技术中，将多个发热器件布局在一起，整体发热量大，热量也会互相传导扩散，不利于驱动器的散热，还会增加散热器的体积和重量，从而增加散热器成本。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种驱动器，能够对分开布局的发热器件进行散热，使整体结构布局更加合理，散热器的体积和重量得到减小，有利于提升散热效果。

根据本实用新型的实施例的驱动器，包括：电路板，所述电路板上设置有多个发热器件；散热器，与所述电路板连接，所述散热器包括散热主体和导热支架，所述散热主体的背离所述电路板的一侧设有散热翅片，所述散热主体的面向所述电路板的一侧连接有第一发热器件，所述导热支架与所述散热主体连接并构成封闭环形结构，所述导热支架上连接有第二发热器件。

根据本实用新型实施例的驱动器，至少具有如下有益效果：

驱动器采用散热器对电路板进行散热，采用的散热器包括散热主体和导热支架，将散热主体与电路板的第一发热器件连接，并利用导热支架与电路板的第二发热器件连接，散热主体和导热支架构成封闭环形结构，使第二发热器件的热量能够快速传递至散热主体，从而通过散热主体的散热翅片能够快速带走第一发热器件和第二发热器件产生的热量，无需集中布局第一发热器件和第二发热器件，有效减少热量互相传导扩散的情况，提高散热效率，且有利于减小散热主体的体积和重量，成本得到降低，使整体散热结构布局更加合理。

根据本实用新型的一些实施例，所述导热支架包括第一导热体和两个第二导热体，所述第一导热体与所述第二发热器件连接，所述第一导热体的两端分别通过所述第二导热体与所述散热主体连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二发热器件安装于所述第一导热体或所述第二导热体。

根据本实用新型的一些实施例，所述导热支架包括面向所述电路板的第一表面、背向所述电路板的第二表面、连接所述第一表面和所述第二表面的侧壁，所述第二发热器件设置在所述侧壁。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二发热器件至少有两个，所述第一导热体朝向所述散热主体的侧壁为第一侧壁，背离所述散热主体的侧壁为第二侧壁，至少两个所述第二发热器件分别安装于所述第一侧壁和所述第二侧壁。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一侧壁和所述第二侧壁分别垂直于所述电路板，以使所述第二发热器件垂直连接于所述电路板。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二导热体与所述散热主体边缘处的所述散热翅片连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述散热主体与所述导热支架分别设有与所述电路板连接的连接部。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接部为形成于所述散热主体和所述导热支架底部的连接柱，所述电路板通过螺钉与所述连接柱固定连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述导热支架远离所述散热主体的端部设有用于接地的接线端。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一发热器件和所述第二发热器件间隔设于所述电路板，所述第一发热器件包括绝缘栅双极晶体管和整流模块，所述第二发热器件包括场效应管和二极管。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的散热结构与电路板的装配结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的散热结构与电路板的分解结构示意图；

图3是图2的另一视角的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例的电路板的发热器件的布局示意图；

图5是本实用新型一实施例的散热结构与电路板装配的侧面结构示意图。

附图标记：

散热器100；风道结构101；散热主体110；基板111；第一安装面1111；散热翅片112；导热支架120；第一导热体121；第二安装面1211；第三安装面1212；第二导热体122；加强筋1221；连接部130；连接柱131；接线端140；

风扇200；

电路板300；第一发热器件310；整流桥311；IGBT312；第二发热器件320；MOS管321；二极管322；焊盘孔330；安装孔340；

散热结构1000。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，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示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，需要说明的是，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，以下所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，并非全部实施例。

目前伺服驱动器广泛应用于工业自动化生产线，主要控制伺服电机转动，同时精确定位其位置和速度，从而得到有效的控制效果。伺服驱动器工作过程中需要对大量的数字信号进行运算，造成伺服驱动器产生大量的热量，需要及时的对伺服驱动器进行散热处理，保证伺服驱动器的稳定运转。在整套驱动器中，除了整流桥、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、电容和变压器等电子元器件工作时产生大量的热以外，大功率的开关电源模块的场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET，也称为MOS管)和二板管也会产生大量的热量，若不进行散热设计，则会导致器件本身的损坏，影响驱动器的正常工作，甚至会带来危险。

相关技术中，将多个发热器件布局在一起，例如将整流桥、IGBT、MOS管和二极管等同时放置在散热器的基板下面，整体发热量大，发热器件集中放置，热量也会互相传导扩散，不利于驱动器的散热，也不利于电路走线，同时还会增加散热器的翅片数量以及散热器的体积和重量，从而增加散热器成本。

基于此本实用新型实施例提供的驱动器，具体为伺服驱动器，能够对分开布局的发热器件进行散热，使整体结构布局更加合理，散热器的体积和重量得到减小，有利于提升散热效果。下面以具体实施例对散热结构进行说明。

参照图1和图2所示，本实用新型实施例的驱动器(附图未示出)，驱动器设有散热结构1000，散热结构1000包括散热器100和风扇200，驱动器设有电路板300，散热器100与电路板300连接，风扇200与散热器100连接。可以理解的是，散热器100与电路板300的发热器件连接，发热器件产生的热量会传递到散热器100，通过风扇200可以带走散热器100的热量，达到对发热器件快速散热的目的。

参照图4所示，图4示出实施例的电路板300的主要发热器件的布局示意图，可以理解的是，电路板300设有第一发热器件310和第二发热器件320，第一发热器件310与第二发热器件320间隔分布于电路板300上，实施例中第一发热器件310包括整流桥311和IGBT312，整流桥311和IGBT312设置靠近电路板300的一侧边缘，第二发热器件320包括二极管322和MOS管321，二极管322和MOS管321设置靠近电路板300的另一侧边缘。当然，第一发热器件310和第二发热器件320的具体类型不限于图4所示的示例，还可以包括其它功能模块，具体不作限定。

参照图1和图2所示，实施例中散热器100包括散热主体110，散热主体110的一侧设有导热支架120，风扇200与散热主体110连接。其中，散热主体110包括基板111，基板111与第一发热器件310连接，导热支架120朝向第二发热器件320的方向延伸，使导热支架120能够与第二发热器件320连接，导热支架120起到导热的作用，通过导热支架120能够将第二发热器件320的热量传递至散热主体110，从而通过风扇200能够快速带走第一发热器件310和第二发热器件320产生的热量。

需要说明的是，实施例中散热主体110与导热支架120均为铝合金材料，且散热主体110与导热支架120采用一体化结构，具有较高的强度和导热性能，此处仅为示例，散热主体110和导热支架120也可以采用其他导热材料，例如铝、铜等材料，具体不作限定。

参照图2和图3所示，可以理解的是，整流桥311和IGBT312与散热主体110连接，MOS管321和二极管322与导热支架120连接，具体的，整流桥311和IGBT312连接于基板111的底面，整流桥311和IGBT312产生的热量能够直接传递到基板111；MOS管321和二极管322产生的热量沿着导热支架120能够传递至基板111，这样上述器件的产生的热量均能够集中在散热主体110上，并利用风扇200带走散热主体110的热量，实现对整流桥311、IGBT312、MOS管321和二极管322进行散热。通过在散热主体110上增加导热支架120，无需将整流桥311、IGBT312、MOS管321和二极管322集中放置，有效减少器件之间的热量互相传导扩散的情况，提高散热效率。

继续参照图2和图3所示，基板111的上表面设有多片散热翅片112，多片散热翅片112间隔排列且均沿基板111的长度方向延伸形成风道结构101，基板111的热量能够分散传递到散热翅片112上；风扇200安装于基板111的一端，实施例的风扇200为轴流风扇，风扇200通过螺钉与基板111固定连接，风扇200的送风方向与散热翅片112的延伸方向一致，风扇200产生的气流进入风道结构101并能够沿相邻的散热翅片112之间的间隙流动，从而带走散热翅片112的热量，散热效率较高。可理解到，由于散热主体110的基板111只需与整流桥311和IGBT312连接，可减小基板111的体积，且可减少散热翅片112的数量，相对于将上述发热器件集中放置的方案，散热翅片112的数量可至少减少2-3片，从而有利于减小散热主体110的体积和重量，成本得到降低，使整体散热结构1000布局更加合理，提升伺服驱动器的散热效果，确保伺服驱动器能够稳定运行。

需要说明的是，导热支架120与散热主体110连接并构成封闭环形结构，有利于使第二发热器件320产生的热量能够通过封闭环形结构快速传递至散热主体110，导热支架120的位置和形状可根据MOS管321和二极管322的安装位置来设定，例如，导热支架120可以是朝向MOS管321和二极管322延伸的环形导热片，MOS管321和二极管322连接于导热片，使热量快速传递至导热片，并经过导热片到达散热主体110，此处仅为示例，导热支架120也可以为其它形式的环形导热结构。可理解到，由于导热支架120自身具有导热性能，通过导热支架120将MOS管321和二极管322的热量导入散热主体110，无需在导热支架120上单独设置散热翅片112，可以缩小散热部的占用空间，有利于进一步减少散热器100整体的体积和重量，也无需在导热支架120上单独配置风扇200进行散热，降低生产成本。

参照图1、图2和图3所示，实施例的导热支架120包括第一导热体121和第二导热体122，MOS管321和二极管322连接于第一导热体121，第二导热体122的一端与散热主体110连接，另一端与第一导热体121，MOS管321和二极管322产生的热量依次经过第一导热体121和第二导热体122进行传递，第二导热体122具有支撑和导热的作用，导热支架120整体结构稳定可靠。可以理解的是，实施例中第一导热体121和第二导热体122大致呈杆体，第一导热体121的位置根据MOS管321和二极管322的安装位置进行设定，使第一导热体121能够同时连接MOS管321和二极管322，第二导热体122位于第一导热体121与散热主体110之间，具体可根据电路板300上其他器件的布局要求进行调整。可理解的是，在热量传递过程中，第一导热体121和第二导热体122的热量也会向外辐射，起到一定的散热作用。

参照图2和图3所示，可以理解的是，第一导热体121与散热主体110间隔设置，且第一导热体121沿散热翅片112的长度方向延伸，实施例的导热支架120包括两个第二导热体122，两个第二导热体122分别连接于第一导热体121的两端。以图2所示示例进行说明，两个第二导热体122分别连接于边缘处的散热翅片112，第一导热体121的一部分热量沿左侧的第二导热体122传递至散热翅片112，第一导热体121的一部分热量沿右侧的第二导热体122传递至散热翅片112，使两个导热体的热量均能够导入散热翅片112，提升散热效率；其中，左侧的第二导热体122连接靠近散热翅片112的端部，此处为风道结构101的进风口处，对散热具有较大的帮助，冷风经过进风口处时能够快速带走左侧的第二导热体122的热量，散热效果更佳。需要说明的是，第一导热体121与两个第二导热体122为一体化结构，两个第二导热体122与散热翅片112的连接处分别设有加强筋1221，通过加强筋1221能够提高连接结构的稳定性。

参照图3和图4所示，可以理解的是，整流桥311、IGBT312、MOS管321和二极管322均通过引脚与电路板300连接，由于整流桥311与IGBT312的发热面需要与基板111的底面连接，实施例中将整流桥311和IGBT312的引脚分别折弯90°，使整流桥311与IGBT312一侧的发热面能够朝向基板111的底面，结合图5可理解到，整流桥311与IGBT312平躺于电路板300的表面，其中，基板111的底面为第一安装面1111。安装时，先在整流桥311与IGBT312的表面涂上硅脂，提高导热性能，然后将整流桥311与IGBT312分别通过螺钉固定在第一安装面1111，使两者的发热面与第一安装面1111贴合，最后将整流桥311与IGBT312的引脚插入到电路板300的焊盘孔330中进行焊接固定，图3中示出整流桥311与IGBT312连接于第一安装面1111时的结构示意图。

参照图2和图3所示，导热支架120包括面向电路板300的第一表面、背向电路板300的第二表面、连接第一表面和第二表面的侧壁，第二发热器件320设置在上述侧壁。可理解到，导热支架120包括第一导热体121和第二导热体122，第一导热体121和第二导热体122分别具有第一表面和第二表面，第二发热器件320可设置在第一导热体121或第二导热体122的侧壁上。

参照图2和图3所示，具体来说，第一导热体121设有第二安装面1211和第三安装面1212，MOS管321安装于第二安装面1211，二极管322安装于第三安装面1212，也即是MOS管321和二极管322分开安装于第一导热体121的不同侧面，其中MOS管321的热量经第二安装面1211、第二导热体122传递至散热主体110，二极管322的热量经第三安装面1212、第二导热体122传递至散热主体110，减少MOS管321和二极管322之间热量相互传导，提升散热效率。

继续参照图2和图3所示，需要说明的是，第一导热体121位于左右两侧的第二导热体122之间，第一导热体121也可理解为导热横梁，其中第一导热体121朝向散热主体110的侧壁为第一侧壁，该第一侧壁为第二安装面1211，第一导热体121背离散热主体110的侧壁为第二侧壁，该第二侧壁为第三安装面1212，可理解到，第二安装面1211和第三安装面1212分别垂直于电路板300，安装时先MOS管321通过螺钉与第二安装面1211固定连接，二极管322与通过螺钉与第三安装面1212固定连接，其中MOS管321的发热面与第二安装面1211之间，以及二极管322的发热面与第三安装面1212之间分别设有硅脂，从而使MOS管321与二极管322分别紧贴于第一导热体121的两侧，最后将MOS管321与二极管322的引脚插入到电路板300的焊盘孔330中进行焊接固定，图2和图3中示出MOS管321与二极管322连接于第一导热体121时的结构示意图。结合图4和图5可理解到，二极管322和MOS管321站立在电路板300上，减少占用空间。当然，第二安装面1211和第三安装面1212不限于连接MOS管321和二极管322，还可以连接电容等其他发热器件。

图1示出散热器100与电路板300装配完成后的结构示意图，可以理解的是，MOS管321设置靠近左侧的第二导热体122，二极管322设置靠近右侧的第二导热体122，在散热过程中，MOS管321的热量一部分沿着左侧的第二导热体122传导进行散热，二极管322的热量一部分沿着右侧的第二导热体122传导进行散热，两侧的第二导热体122的热量会导入散热翅片112，并被风扇200带走，从而对MOS管321与二极管322起到较佳的散热效果，能够保证器件的正常运行，安装结构更加紧凑。

参照图1所示，通过相关测试实验可理解到，MOS管321和二极管322的热量通过第一导热体121和第二导热体122配合进行传导，与散热翅片112和风扇200的距离越近，导热体的温度就会越低，温度可控制在50℃-70℃的范围内，这样采用上述的散热结构1000能够有效对伺服驱动器进行散热，从而保证伺服驱动器稳定工作，散热器100体积和重量的减小，也有利于简化伺服驱动器的内部结构，使伺服驱动器的体积减小，也便于安装、存储以及应用于各种场合。

需要说明的是，MOS管321和二极管322不仅限于安装在第一导热体121上，同时会根据电路板300的布局需要，也可以将MOS管321和二极管322安装在第二导热体122上，具体安装方式可参考上述实施例所示的结构，具体不再赘述。

参照图2和图3所示，散热主体110与导热支架120分别设有与电路板300连接的连接部130，实施例的连接部130为连接柱131，具体的，连接柱131设于基板111的底面和第二导热体122的底面，电路板300设有与连接柱131对应的安装孔340。装配时，先将整流桥311和IGBT312固定在散热主体110，以及将MOS管321和二极管322固定在第一导热体121上，然后通过螺钉穿过安装孔340与连接柱131相连，并将上述器件的引脚焊接于焊盘孔330内，使散热器100与电路板300固定连接。

参照图1和图2所示，导热支架120远离散热主体110的端部设有用于接地的接线端140，具体的，接线端140设于第二导热体122的端部，通过螺钉可将接地线连接于接线端140处。结合图5可理解到，散热器100与电路板300装配完成后，散热器100与电路板300整体安装到伺服驱动器内，第一导热体121和第二导热体122配合不仅起到传导散热的作用，还能对电路板300起到很好的固定作用，同时接线端140位于导热支架120的端部，还能方便操作人员拆装接地线，方便伺服驱动器接地。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.驱动器，其特征在于，包括：

电路板，所述电路板上设置有多个发热器件；

散热器，与所述电路板连接，所述散热器包括散热主体和导热支架，所述散热主体的背离所述电路板的一侧设有散热翅片，所述散热主体的面向所述电路板的一侧连接有第一发热器件，所述导热支架与所述散热主体连接并构成封闭环形结构，所述导热支架上连接有第二发热器件。

2.根据权利要求1所述的驱动器，其特征在于，所述导热支架包括第一导热体和两个第二导热体，所述第一导热体的两端分别通过所述第二导热体与所述散热主体连接。

3.根据权利要求2所述的驱动器，其特征在于，所述第二发热器件安装于所述第一导热体或所述第二导热体。

4.根据权利要求2所述的驱动器，其特征在于，所述导热支架包括面向所述电路板的第一表面、背向所述电路板的第二表面、连接所述第一表面和所述第二表面的侧壁，所述第二发热器件设置在所述侧壁。

5.根据权利要求4所述的驱动器，其特征在于，所述第二发热器件至少有两个，所述第一导热体朝向所述散热主体的侧壁为第一侧壁，背离所述散热主体的侧壁为第二侧壁，至少两个所述第二发热器件分别安装于所述第一侧壁和所述第二侧壁。

6.根据权利要求5所述的驱动器，其特征在于，所述第一侧壁和所述第二侧壁分别垂直于所述电路板，以使所述第二发热器件垂直连接于所述电路板。

7.根据权利要求2所述的驱动器，其特征在于，所述第二导热体与所述散热主体边缘处的所述散热翅片连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的驱动器，其特征在于，所述散热主体与所述导热支架分别设有与所述电路板连接的连接部，所述连接部为形成于所述散热主体和所述导热支架底部的连接柱，所述电路板通过螺钉与所述连接柱固定连接。

9.根据权利要求1-7任一项所述的驱动器，其特征在于，所述导热支架远离所述散热主体的端部设有用于接地的接线端。

10.根据权利要求1-7任一项所述的驱动器，其特征在于，所述第一发热器件和所述第二发热器件间隔设于所述电路板，所述第一发热器件包括绝缘栅双极晶体管和整流模块，所述第二发热器件包括场效应管和二极管。

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