[发明专利]一种大功率器件散热结构及实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及电路设计技术领域，尤其涉及一种大功率器件散热结构及实现方法。

背景技术

PoE(Power over Ethernet，以太网供电)是指通过10BASE-T、100BASE-TX、1000BASE-T以太网网络供电，其可靠供电的距离最长为100米。PoE供电系统包含PSE(Power-Sourcing Equipment，电源设备)和PD(Powered Device，受电设备)，其中，PSE用来给其他设备进行供电，PD用来利用PSE供电进行工作，例如：IP电话、无线AP(Access Point，接入点)、便携设备充电器、刷卡机、摄像头、数据采集终端等。

随着技术的发展，远端PD的负载功耗越来越大，为满足大功率PD负载的市场需求，PoE+(Power over Ethernet plus，增强型以太网供电)等技术发展起来，PD负载的最大功率从15.4W提高到30W，原来的散热技术不能满足散热需要。

现在业界常用散热方法主要包括以下几种：

一种是减少设备的端口密集度，通过降低每个设备的功率来规避散热问题；然而，减少设备的端口密集度后，单个设备的端口集成度降低，使得要实现多端口功能需要更多的设备，占用空间变大，进而造成设备布局不便和成本的提高。

另一种是增强风扇风速，通过加快空气流通，改善设备散热性能；然而，风扇风速增强后引起噪音增大，且制造成本大大提高。

还有一种是采用在大功率器件(例如大功率电阻)上加装散热器，侧视图如图1所示，包括大功率器件110、散热器120、PCB 150和金属拉手条托盘160。其中，大功率器件110具有引脚111，通过散热器120的通孔121后焊接到PCB 150对应的焊盘上；大功率器件110通过螺钉140固定在散热器120上，散热器120通过螺钉130固定在PCB 150和金属拉手条托盘160上。其中，PCB 150上具有与大功率器件110面积对应的开槽。

该种将大功率器件正面安装在PCB上的设计方法有几个缺点：

散热器120的锯齿部分朝PCB方向放置，风道阻塞不利于散热；大功率器件110和PCB 150不在散热器120同侧，导致大功率器件110的金属引线111必须要穿过散热器120才能焊接到PCB 150上，必须在散热器上打孔形成通孔121以便于大功率器件110引线穿行，会增加散热器120加工成本，且对于有隔离要求的系统，为了保护引线111不接触散热器120，必须在引线111外面增加绝缘介质，增加了系统生产复杂度和成本。

发明内容

本发明提供了一种大功率器件散热结构，通过改变传统装配方式，以达到在不增加成本的情况下，实现大功率器件散热。

本发明提供了一种大功率电阻散热结构，包括：PCB、散热器和大功率器件，

所述大功率器件位于所述PCB和所述散热器之间，所述大功率器件的底部固定在所述散热器上，所述散热器固定在所述PCB上。

其中，所述大功率器件通过螺钉、销钉或鍪钉固定在所述散热器上。

其中，所述散热器为整块散热器。

其中，还包括金属拉手条托盘，且所述PCB上具有与所述大功率器件对应的开槽，

所述大功率器件背面通过所述PCB开槽与所述金属拉手条托盘接触。

其中，所述散热器通过螺钉、销钉或鍪钉固定在所述PCB上。

本发明提供了一种实现大功率器件散热的方法，应用于包括PCB、散热器和大功率器件的结构中，所述方法包括以下步骤：

所述大功率器件的底部固定在散热器的本体底部上；

所述PCB固定在所述散热器上，使所述PCB顶面与散热器本体底部相对，且所述大功率器件位于所述PCB和所述散热器之间；

所述大功率器件引脚焊接到PCB的底面的焊盘上。

其中，所述结构中还包括金属拉手条托盘，所述方法还包括：

将所述散热器固定在金属拉手条托盘上，并在PCB上设置与大功率器件面积对应的开槽，使所述大功率器件的顶部穿过PCB的开槽，与所述金属拉手条托盘接触。

其中，所述大功率器件通过螺钉、销钉或鍪钉固定在所述散热器上。

其中，所述散热器为整块散热器。

其中，所述散热器通过螺钉、销钉或鍪钉固定在所述PCB上。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：