專利名稱：為電磁泵供電的恒流器件的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及液態(tài)金屬散熱領域，具體涉及一種為電磁泵供電的恒流器件。
背景技術(shù)：
電磁泵電源是液態(tài)金屬芯片散熱器的關(guān)鍵組件。其目的在于實現(xiàn)機箱電源恒壓輸出到大電流恒流輸出的轉(zhuǎn)換，以驅(qū)動液態(tài)金屬電磁泵穩(wěn)定運行?，F(xiàn)有技術(shù)中用于液態(tài)金屬芯片散熱領域的電磁泵恒流電源輸出電流一般小于10A，并采用散熱片為核心發(fā)熱組件散熱。現(xiàn)有的電磁泵恒流電源通常采用“單恒流電路”的設計方法。比如，在實現(xiàn)IOA恒流輸出時，其電路板的幾何布局如圖1所示。圖1中，所述恒流電路由轉(zhuǎn)換模塊和檢測模塊串聯(lián)構(gòu)成，所述轉(zhuǎn)換模塊一般是恒流源芯片及其附屬電路，可實現(xiàn)恒壓輸入向恒流輸出的轉(zhuǎn)換，所述檢測模塊包含有電流檢測電路(如電阻檢測或電流互感檢測)以及根據(jù)檢測電流值向所述轉(zhuǎn)換模塊輸出負反饋的控制電路，使所述轉(zhuǎn)換模塊的輸出電流穩(wěn)定在某一設定范圍內(nèi)。如此“單恒流電路”設計，使轉(zhuǎn)換模塊和檢測模塊需直接產(chǎn)生IOA大電流，模塊內(nèi)發(fā)熱量較大。與此同時，模塊尺寸(由組件尺寸決定)一般都是一定的。因此，模塊局部的熱流密度特別高，溫度難于控制。尤其在超高輸出電流的需求下(液態(tài)金屬電磁泵需要大電流驅(qū)動)，現(xiàn)有恒流源設計會導致嚴重的局部熱點問題，甚至存在芯片燒毀的危險?，F(xiàn)有的電磁泵恒流電源因為熱量產(chǎn)生在局部區(qū)域，很難利用電源外殼整體進行散熱(熱量從局部區(qū)域擴散到外殼存在很大的傳熱阻力)。因此，其一般采用導熱銅片結(jié)合外置散熱翅片為局部發(fā)熱模塊進行散熱，如圖2所示。然而，散熱翅片和導熱銅片的增加，會增大電源器件的體積和復雜性。同時，因為體積的限制，為局部發(fā)熱組件配置的外置散熱翅片一般散熱能力極為有限。因此，溫度、體積以及復雜度的限制共同制約著電磁泵恒流電源朝更高的輸出電流邁進，也極大的限制了液態(tài)金屬CPU散熱器的應用。綜上，現(xiàn)有技術(shù)中電磁泵恒流電源的缺點如下:( I)現(xiàn)有技術(shù)中采用“單恒流電路”架構(gòu)的電磁泵恒流電源局部熱流密度高，因此輸出電流一般低于10A。在輸出電流高于IOA時,芯片局部溫度會高達上百攝氏度,系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，甚至存在燒毀的危險。(2)現(xiàn)有電磁泵恒流電源采用外置散熱翅片為局部發(fā)熱模塊散熱的方案會增大電源器件的體積和復雜性，且其散熱面積和能力有限，難以控制芯片溫度。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提出一種為電磁泵供電的恒流器件，解決現(xiàn)有技術(shù)中由于“單橫流電路”導致發(fā)熱集中的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種為電磁泵供電的恒流器件，其特征在于，包括多路并聯(lián)連接的恒流電路。所述的為電磁泵供電的恒流器件，其中，所述多路并聯(lián)連接的恒流電路均勻地間隔設置于電路板上。所述的為電磁泵供電的恒流器件，其中，還包括電源底板和電源外殼；所述的電路板設置于該電源底板上方，所述的電源外殼覆蓋于電路板上方。所述的為電磁泵供電的恒流器件，其中，所述的電源外殼的頂部設置有散熱翅片。所述的為電磁泵供電的恒流器件，其中，所述的電源外殼的頂部的整個表面設置有所述散熱翅片。所述的為電磁泵供電的恒流器件，其中，所述的電源外殼內(nèi)部還設置有金屬導熱塊，所述金屬導熱塊的位置與轉(zhuǎn)換模塊或檢測模塊的位置對應。所述的為電磁泵供電的恒流器件，其中，所述金屬導熱塊的高度與相對應的轉(zhuǎn)換模塊或檢測模塊的高度互補，使所述轉(zhuǎn)換模塊或檢測模塊的頂部與對應的金屬導熱塊之間的間隙小于2mm。所述的為電磁泵供電的恒流器件，其中，所述的電源外殼和電路板的中間縫隙中填充有導熱灌封膠。所述的為電磁泵供電的恒流器件，其中，每路恒流電路均包括串聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換模塊和檢測模塊，所述轉(zhuǎn)換模塊是恒流源芯片及其附屬電路，能夠?qū)崿F(xiàn)恒壓輸入向恒流輸出的轉(zhuǎn)換，所述檢測模塊包含有電流檢測電路以及根據(jù)檢測電流值向所述轉(zhuǎn)換模塊輸出負反饋的控制電路，能夠使所述轉(zhuǎn)換模塊的輸出電流穩(wěn)定在設定范圍內(nèi)。所述的為電磁泵供電的恒流器件，其中，任意兩個相鄰的轉(zhuǎn)換模塊之間的距離與任意相鄰的轉(zhuǎn)換模塊與檢測模塊之間的距離均相等。本實用新型的優(yōu)點在于:(I)本實用新型提出的一種為電磁泵供電的恒流器件，采用多路恒流電路和電源外殼整體散熱方案的設計，使得在相同的溫度限制情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)恒流源難以達到的更高的輸出電流(5 50A)；(2)本實用新型提出的一種為電磁泵供電的恒流器件，通過采用多路恒流電路的方案，有效降低了電路板的局部熱流密度和組件溫度，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性；(3)本實用新型提出的一種為電磁泵供電的恒流器件，直接借助電源外殼的整體散熱方式，具有散熱面積大、散熱效果好、結(jié)構(gòu)簡單、不需要任何針對單獨組件的外置散熱器件等方面優(yōu)點；(4)本實用新型提出的一種為電磁泵供電的恒流器件，采用金屬導熱塊和灌封膠填注的方式，可以方便的將熱量從電路板傳遞到電源外殼，同時灌封膠對電源內(nèi)部進行填注和密封可以起到很好的防塵、防水、耐壓的功能。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中采用單恒流電路的電磁泵恒流電源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中采用外置散熱翅片的電磁泵恒流電源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型提出的一種為電磁泵供電的恒流器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型提出的一種為電磁泵供電的恒流器件中電源外殼和散熱翅片的結(jié)構(gòu)不意圖；圖5是本實用新型提出的一種為電磁泵供電的恒流器件中金屬導熱塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型提出的一種為電磁泵供電的恒流器件中填入灌封膠的示意圖。附圖標記說明:1_轉(zhuǎn)換模塊；2_檢測模塊；3_電路板；4_散熱翅片；5_導熱銅片；6-電源外殼；7_金屬導熱塊；8_導熱灌封膠；9_電源底板。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，以使本領域的技術(shù)人員可以更好的理解本實用新型并能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。本實用新型提出一種為電磁泵供電的恒流器件，如圖3所示，該器件中包括多路并聯(lián)連接的恒流電路，每路恒流電路均包括串聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換模塊I和檢測模塊2，并且每路恒流電路的轉(zhuǎn)換模塊I輸入端輸入恒定電壓(一般為3.3V，5V或12V)，每路恒流電路的檢測模塊2輸出端向外輸出恒定電流(一般小于或等于10A)。每路恒流電路的轉(zhuǎn)換模塊I和檢測模塊2均勻設置于電路板3上，該電路板3設置于電源底板9上方，然后通過電源外殼6覆蓋。通過多路恒流電路的轉(zhuǎn)換模塊I和檢測模塊2實現(xiàn)降壓升流過程。多路恒流電路中的轉(zhuǎn)換模塊I和檢測模塊2均勻設置的方式有多種，可以根據(jù)實際需要進行選擇。例如可以選擇在電路板3的表面空間上進行相等距離的均勻設置，即相鄰的兩個模塊(不區(qū)分轉(zhuǎn)換模塊I和檢測模塊2)之間的距離相等，每個模塊與電路板3的邊緣之間的距離也相等。橫縱方向不同等間距的設置，如每組的轉(zhuǎn)換模塊I和檢測模塊2之間的距離均相等，并與電路板3的兩側(cè)距離也相等，而相鄰兩路的恒流電路之間的轉(zhuǎn)換模塊I和轉(zhuǎn)換模塊I之間的距離相等，檢測模塊2和檢測模塊2之間的距離相等。本實用新型中，因為每組恒流電路中的各模塊均只需要產(chǎn)生I/n的電流，η為恒流電路的路數(shù)，I為所需產(chǎn)生的總的恒流輸出電流信號，其模塊內(nèi)發(fā)熱量得以大幅度降低。同時各恒流電路的各個模塊可以在電路板3上均勻分布，降低了電路板3的局部熱流密度，散熱問題能夠更容易解決。最后，電路板3上均勻的熱流可直接利用電源外殼6進行整體散熱，散熱面積大，且結(jié)構(gòu)簡單，無需外置單獨散熱器件。本發(fā)明的多路恒流電路結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒃瓉淼木植繜崃鞲淖優(yōu)檎宓木鶆驘崃?。因此，本實用新型中不用采用原來針對局部模塊的外置散熱翅片4的設計，而相應改變?yōu)橹苯永秒娫赐鈿ふw散熱的方案。其電源外殼的基本結(jié)構(gòu)如圖4所示，電源外殼6的頂部設置有若干平行排列的散熱翅片4，增大電源外殼6的散熱面積。如圖3所示，電路板3上的發(fā)熱組件(屬于不同的恒流電路的轉(zhuǎn)換模塊I和檢測模塊2)均勻分布，消除了“單恒流電路”中嚴重的局部熱點。均勻的熱流可直接通過電源外殼6頂部設置的系列散熱翅片4進行散熱，散熱面積大，同時無需針對局部組件的外置散熱器。為保證電路板上的均勻熱流能方便的傳導至電源外殼的散熱翅片，電源外殼內(nèi)部設置有若干金屬導熱塊7，如圖5所示，其高度與相應的轉(zhuǎn)換模塊1、檢測模塊2的組件高度互補，保證轉(zhuǎn)換模塊I和檢測模塊2的頂部與金屬導熱塊7的底部間間隙小于2mm，提高熱量從轉(zhuǎn)換模塊1、檢測模塊2到電源外殼6的散熱翅片4的傳熱效率，同時在電源外殼和電路板的中間縫隙中填充導熱灌封膠8，如圖6所示。具有高熱導率的金屬導熱塊7和能填充縫隙的灌封膠8可以保證各發(fā)熱組件及電路板3的熱流能迅速傳導至電源外殼6，然后借助散熱翅片4向外部空氣散熱。[0037]本實用新型提出的一種為電磁泵供電的恒流器件，采用多路恒流電路結(jié)構(gòu)的液態(tài)金屬電磁泵驅(qū)動電源設計方案，有效降低了電路板3的局部熱流密度和組件溫度，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性，并可實現(xiàn)遠高于傳統(tǒng)恒流源的輸出電流。本實用新型借助電源外殼6進行整體散熱的設計，散熱面積大，效果好，結(jié)構(gòu)簡單，不需要任何針對單獨組件的外置散熱器件)。本實用新型采用金屬導熱塊7和灌封膠8填注的設計，方便熱量從電路板3傳遞到電源外殼6，同時可以起到很好的防塵、防水、耐壓的功能。上述恒流電路的電路結(jié)構(gòu)并非本實用新型討論的重點，其可以采用現(xiàn)有技術(shù)來實現(xiàn)，所述轉(zhuǎn)換模塊和檢測模塊也是常規(guī)電路結(jié)構(gòu)，例如，所述轉(zhuǎn)換模塊可選擇恒流源芯片及其附屬電路，以實現(xiàn)恒壓輸入向恒流輸出的轉(zhuǎn)換，而所述檢測模塊包含有電流檢測電路(如電阻檢測或電流互感檢測)以及根據(jù)檢測電流值向所述轉(zhuǎn)換模塊輸出負反饋的控制電路，使所述轉(zhuǎn)換模塊的輸出電流穩(wěn)定在某一設定范圍內(nèi)。以上所述實施例僅是為充分說明本實用新型而所舉的較佳的實施例，本實用新型的保護范圍不限于此。本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本實用新型基礎上所作的等同替代或變換，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的保護范圍以權(quán)利要求書為準。
權(quán)利要求1.一種為電磁泵供電的恒流器件，其特征在于，包括多路并聯(lián)連接的恒流電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的為電磁泵供電的恒流器件，其特征在于，所述多路并聯(lián)連接的恒流電路均勻地間隔設置于電路板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的為電磁泵供電的恒流器件，其特征在于，還包括電源底板和電源外殼；所述的電路板設置于該電源底板上方，所述的電源外殼覆蓋于電路板上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的為電磁泵供電的恒流器件，其特征在于，所述的電源外殼的頂部設置有散熱翅片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的為電磁泵供電的恒流器件，其特征在于，所述的電源外殼的頂部的整個表面設置有所述散熱翅片。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的為電磁泵供電的恒流器件，其特征在于，所述的電源外殼內(nèi)部還設置有金屬導熱塊，所述金屬導熱塊的位置與轉(zhuǎn)換模塊或檢測模塊的位置對應。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的為電磁泵供電的恒流器件，其特征在于，所述金屬導熱塊的高度與相對應的轉(zhuǎn)換模塊或檢測模塊的高度互補，使所述轉(zhuǎn)換模塊或檢測模塊的頂部與對應的金屬導熱塊之間的間隙小于2mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的為電磁泵供電的恒流器件，其特征在于，所述的電源外殼和電路板的中間縫隙中填充有導熱灌封膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的為電磁泵供電的恒流器件，其特征在于，每路恒流電路均包括串聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換模塊和檢測模塊，所述轉(zhuǎn)換模塊是恒流源芯片及其附屬電路，能夠?qū)崿F(xiàn)恒壓輸入向恒流輸出的轉(zhuǎn)換，所述檢測模塊包含有電流檢測電路以及根據(jù)檢測電流值向所述轉(zhuǎn)換模塊輸出負反饋的控制電路，能夠使所述轉(zhuǎn)換模塊的輸出電流穩(wěn)定在設定范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的為電磁泵供電的恒流器件，其特征在于，任意兩個相鄰的轉(zhuǎn)換模塊之間的距離與任意相鄰的轉(zhuǎn)換模塊與檢測模塊之間的距離均相等。
專利摘要本實用新型公開了一種為電磁泵供電的恒流器件，包括多路并聯(lián)連接的恒流電路，每路恒流電路均包括串聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換模塊和檢測模塊，所述的轉(zhuǎn)換模塊和檢測模塊均勻設置于電路板上。所述的電路板設置于該電源底板上方，所述的電源外殼覆蓋于電路板上方。所述的電源外殼的頂部設置有散熱翅片。所述的電源外殼內(nèi)部還設置有金屬導熱塊，該金屬導熱塊的位置與轉(zhuǎn)換模塊和檢測模塊的位置對應。本實用新型采用多路恒流電路和電源外殼整體散熱方案的設計，使得在相同的溫度限制情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)恒流源難以達到的輸出電流。
文檔編號H05K7/20GK203038146SQ20122069607
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者郭瑞, 鄧月光, 考笑梅 申請人:北京依米康散熱技術(shù)有限公司