本技術(shù)涉及電子,尤其涉及一種光伏優(yōu)化器。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)有的光伏優(yōu)化器中,功率器件裝于電路板,均溫板接觸并裝于功率器件背向電路板的一側(cè)。功率器件工作時產(chǎn)生的熱量通過均溫板傳遞至外部環(huán)境,實現(xiàn)對均溫板的散熱。但是,隨著光伏優(yōu)化器的功率密度的提升,功率器件工作產(chǎn)生的熱量也越來越多,存在對功率器件散熱效率低的問題,導(dǎo)致功率器件的溫度上升過快,功率器件易燒毀。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供了一種光伏優(yōu)化器,旨在解決對功率器件散熱效率低的問題。
2、本技術(shù)實施例提供了一種光伏優(yōu)化器。光伏優(yōu)化器包括:殼體、電路板、功率器件、磁性器件以及金屬罩,電路板、功率器件、磁性器件及金屬罩均收容于殼體中。電路板嵌設(shè)有換熱層及第一導(dǎo)電層,換熱層與第一導(dǎo)電層間隔設(shè)置。在第一方向上,功率器件固定連接于電路板的一側(cè),并與換熱層固定連接且與第一導(dǎo)電層電性連接,第一方向為電路板的厚度方向。在第一方向上,磁性器件及金屬罩均固定連接于電路板的一側(cè),磁性器件與第一導(dǎo)電層電性連接,金屬罩遮蓋磁性器件并與換熱層固定連接且與第一導(dǎo)電層電性連接。殼體中及金屬罩中均填充有灌封膠,灌封膠覆蓋電路板、功率器件、磁性器件及金屬罩。
3、本技術(shù)實施例提供的光伏優(yōu)化器中,由于金屬罩與換熱層固定連接,功率器件與換熱層固定連接,功率器件工作時產(chǎn)生的熱量可經(jīng)換熱層傳遞至金屬罩,再通過灌封膠經(jīng)殼體傳遞至外界環(huán)境,實現(xiàn)對功率器件的散熱。這樣,由于金屬罩與灌封膠的接觸面積大,金屬罩與灌封膠的熱交換效率高,有利于提高對功率器件的散熱效率;此外,由于功率器件與換熱層固定連接,功率器件與換熱層熱交換,功率器件具備雙面散熱的能力,具體而言,光伏優(yōu)化器工作時,功率器件產(chǎn)生的熱量從以下兩個路徑傳遞:一方面,熱量自功率器件的表面直接散發(fā)到灌封膠內(nèi),另一方面,熱量也可以自功率器件散發(fā)到換熱層中。如此一來,功率器件的熱量就能迅速被排走,有利于提高對功率器件的散熱效率,有利于提高功率器件的性能及使用安全性,有利于延長功率器件的工作壽命。
4、而且,由于金屬罩遮蓋磁性器件且與換熱層電性連接,金屬罩可以吸收磁性器件工作時產(chǎn)生的磁場,實現(xiàn)對磁性器件的電磁屏蔽。通過金屬罩既可實現(xiàn)對磁性器件電磁屏蔽,也可實現(xiàn)對功率器件的散熱,有利于提高金屬罩的利用率,可避免通過不同的結(jié)構(gòu)件實現(xiàn)對功率器件的散熱及對磁性器件的電磁屏蔽,有利于減少光伏優(yōu)化器的加工成本,有利于減小光伏優(yōu)化器的體積,有利于光伏優(yōu)化器的小型化設(shè)計。
5、另外,金屬罩通過換熱層實現(xiàn)對功率器件散熱的設(shè)計,在保證對功率器件具有較高的散熱效率的同時,功率器件與金屬罩可以不接觸,二者之間可以不設(shè)置有其他部件,金屬罩的大小不受限于功率器件的大小,金屬罩的大小可靈活設(shè)置,有利于減小金屬罩的加工難度,有利于減少金屬罩的加工成本及設(shè)計成本,有利于減少光伏優(yōu)化器的加工成本。
6、一種可能的實施方式中,電路板還設(shè)有換熱孔,換熱孔沿第一方向貫穿電路板及換熱層,金屬罩包括安裝部,安裝部包圍金屬罩的開口,安裝部與電路板接觸并遮蓋換熱孔;金屬罩還設(shè)有連接孔,連接孔沿第一方向貫穿安裝部并與換熱孔直接連通;光伏優(yōu)化器還包括緊固件,緊固件連接連接孔和換熱孔,且用于將金屬罩固定于電路板,緊固件與換熱層接觸。
7、功率器件工作時產(chǎn)生的熱量可經(jīng)換熱層傳遞至緊固件,再通過緊固件傳遞至金屬罩。功率器件工作時產(chǎn)生的熱量可通過緊固件及金屬罩傳遞至外部環(huán)境,實現(xiàn)對功率器件的散熱。金屬罩通過緊固件與電路板固定連接,結(jié)構(gòu)簡單并穩(wěn)定、便于設(shè)計,有利于減少光伏優(yōu)化器的加工成本。
8、一種可能的實施方式中,電路板還設(shè)有換熱孔,換熱孔沿第一方向貫穿電路板及換熱層,金屬罩部分插裝于換熱孔中且與換熱層接觸并固定連接。
9、金屬罩部分插裝于換熱孔中且與換熱層接觸并固定連接的設(shè)計,金屬罩通過與換熱孔的插裝實現(xiàn)與電路板的固定連接,結(jié)構(gòu)簡單且穩(wěn)定、便于設(shè)計,而且可避免金屬罩與電路板之間設(shè)置額外的安裝器件,有利于減少光伏優(yōu)化器的加工成本。另外,若金屬罩與電路板之間設(shè)置有額外的安裝器件,由于安全規(guī)定的需求,電路板在安裝器件的周圍不能布線;金屬罩部分插裝于換熱孔中且與換熱層接觸并固定連接的設(shè)計還有利于提高電路板的占板面積利用率,有利于減小電路板的面積,有利于電路板及光伏優(yōu)化器的小型化設(shè)計。此外,金屬罩部分插裝于換熱孔中且與換熱層接觸并固定連接的設(shè)計,有利于減小金屬罩與換熱層之間的熱阻,有利于增大功率器件工作時產(chǎn)生的熱量經(jīng)換熱層傳遞至金屬罩的效率,有利于提高對功率器件的散熱效率。
10、一種可能的實施方式中,電路板還設(shè)有換熱孔,換熱孔沿第一方向貫穿電路板及換熱層,金屬罩包括固定部,固定部包圍金屬罩的開口,固定部與電路板接觸并固定連接且遮蓋換熱孔;換熱孔中設(shè)有換熱材料,換熱材料與固定部及換熱層接觸并固定連接,換熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)大于灌封膠的導(dǎo)熱系數(shù)。
11、固定部與電路板接觸并固定連接的設(shè)計,不僅結(jié)構(gòu)簡單且穩(wěn)定、便于設(shè)計,而且可避免金屬罩與電路板之間設(shè)置額外的安裝器件,有利于減少光伏優(yōu)化器的加工成本。另外,若金屬罩與電路板之間設(shè)置有額外的安裝器件,由于安全規(guī)定的需求,電路板在安裝器件的周圍不能布線;固定部與電路板接觸并固定連接的設(shè)計,還有利于提高電路板的占板面積利用率,有利于減小電路板的面積,有利于電路板及光伏優(yōu)化器的小型化設(shè)計。
12、功率器件傳遞至換熱層的熱量可通過換熱孔中的換熱材料傳遞至金屬罩,再通過金屬罩傳遞至外部環(huán)境,實現(xiàn)對功率器件的散熱。換熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)大于灌封膠的導(dǎo)熱系數(shù)的設(shè)計,有利于減小金屬罩與換熱層之間的熱阻,有利于增大功率器件工作時產(chǎn)生的熱量自換熱層經(jīng)換熱材料傳遞至金屬罩的效率,有利于提高對功率器件的散熱效率。
13、一種可能的實施方式中,換熱孔沿第一方向的投影包圍磁性器件沿第一方向的投影。
14、換熱孔沿第一方向的投影包圍磁性器件沿第一方向的投影的設(shè)計,有利于增大換熱層與金屬罩換熱的面積,有利于提高金屬罩與換熱層熱交換的效率,有利于提高功率器件工作時產(chǎn)生的熱量經(jīng)換熱層傳遞至金屬罩的效率,有利于提高對功率器件的散熱效率。
15、一種可能的實施方式中,功率器件固定連接于電路板朝向磁性器件的一側(cè),金屬罩還遮蓋功率器件。
16、功率器件固定連接于電路板朝向磁性器件的一側(cè),金屬罩還遮蓋功率器件的設(shè)計,避免出現(xiàn)磁性器件與功率器件位于電路板兩側(cè)的情況,有利于提高空間利用率,有利于減小光伏優(yōu)化器在電路板的厚度方向上的尺寸;而且,有利于提高電路板的占板面積利用率,有利于減小電路板的面積,有利于光伏優(yōu)化器的小型化設(shè)計。
17、一種可能的實施方式中,在第一方向上,功率器件與金屬罩之間還設(shè)有第一導(dǎo)熱材料,第一導(dǎo)熱材料分別與功率器件及金屬罩接觸并固定連接,第一導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)大于灌封膠的導(dǎo)熱系數(shù)。
18、第一導(dǎo)熱材料分別與功率器件及金屬罩接觸并固定連接的設(shè)計,功率器件與金屬罩通過第一導(dǎo)熱材料固定,有利于提高光伏優(yōu)化器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及可靠性。功率器件工作時產(chǎn)生的熱量還可經(jīng)第一導(dǎo)熱材料傳遞至金屬罩再傳遞至外部環(huán)境。第一導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)大于灌封膠的導(dǎo)熱系數(shù)的設(shè)計,有利于減小功率器件與金屬罩之間的熱阻,有利于提高功率器件工作時產(chǎn)生的熱量經(jīng)第一導(dǎo)熱材料傳遞至金屬罩的效率,有利于提高對功率器件的散熱效率。
19、一種可能的實施方式中,在第一方向上,磁性器件與電路板的最大間距大于功率器件與電路板的最大間距,金屬罩與功率器件相對的部分朝電路板下凹。
20、在第一方向上,磁性器件與電路板的最大間距大于功率器件與電路板的最大間距,金屬罩與功率器件相對的部分朝電路板下凹的設(shè)計,金屬罩可根據(jù)功率器件的厚度及磁性器件的厚度作適應(yīng)性的設(shè)計,避免金屬罩與功率器件相對的部分和功率器件之間存在過大的空間,有利于提高金屬罩的空間利用率,而且有利于提高金屬罩的強(qiáng)度,有利于提高金屬罩的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
21、一種可能的實施方式中,功率器件固定連接于電路板背向磁性器件的一側(cè),功率器件沿第一方向的投影與金屬罩沿第一方向的投影重疊。
22、功率器件固定連接于電路板背向磁性器件的一側(cè),功率器件沿第一方向的投影與金屬罩沿第一方向的投影重疊的設(shè)計,有利于提高電路板的占板面積利用率,有利于減小電路板的面積,有利于光伏優(yōu)化器的小型化設(shè)計。
23、一種可能的實施方式中,金屬罩還設(shè)有散熱翅片,散熱翅片位于金屬罩的外側(cè)表面。
24、散熱翅片的設(shè)計,有利于增大金屬罩的散熱面積,有利于提高功率器件工作時產(chǎn)生的熱量經(jīng)金屬罩傳遞至外部環(huán)境的效率,有利于提高對功率器件的散熱效率。
25、一種可能的實施方式中,電路板還設(shè)有第一通孔,第一通孔沿第一方向貫穿電路板及換熱層;功率器件包括第一引腳,第一引腳插裝于第一通孔中且與換熱層接觸并固定連接。
26、第一引腳插裝于第一通孔中且與換熱層接觸并固定連接的設(shè)計,通過第一引腳與第一通孔的插裝實現(xiàn)功率器件與電路板的固定連接,結(jié)構(gòu)簡單且穩(wěn)定,便于設(shè)計,有利于減少光伏優(yōu)化器的加工成本;而且,由于第一引腳與換熱層接觸并固定連接,有利于減小功率器件與換熱層之間的熱阻,有利于提高功率器件工作時產(chǎn)生的熱量經(jīng)換熱層傳遞至金屬罩的效率,有利于提高對功率器件的散熱效率。
27、一種可能的實施方式中,電路板還設(shè)有第一通孔,第一通孔沿第一方向貫穿電路板及換熱層;功率器件與電路板在第一方向上的表面接觸并固定連接,第一通孔中設(shè)有第二導(dǎo)熱材料,第二導(dǎo)熱材料與功率器件及換熱層固定連接,第二導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)大于灌封膠的導(dǎo)熱系數(shù)。
28、功率器件工作時產(chǎn)生的熱量通過第二導(dǎo)熱材料同樣可傳遞至換熱層,功率器件與換熱層熱交換的方式多種多樣,可根據(jù)功率器件的結(jié)構(gòu)選擇合適的方式,有利于減小光伏優(yōu)化器的設(shè)計難度,有利于減少光伏優(yōu)化器的加工成本。而且,第二導(dǎo)熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)大于灌封膠的導(dǎo)熱系數(shù)的設(shè)計,有利于提高功率器件工作時產(chǎn)生的熱量經(jīng)第二導(dǎo)熱材料傳遞至換熱層的效率,有利于提高對功率器件的散熱效率。
29、一種可能的實施方式中,電路板還嵌設(shè)有第二導(dǎo)電層,第二導(dǎo)電層與換熱層及第一導(dǎo)電層均間隔設(shè)置,金屬罩與第二導(dǎo)電層電性連接;光伏優(yōu)化器還包括電容,在第一方向上,電容固定連接于電路板的一側(cè),電路板還設(shè)有安裝孔,安裝孔沿第一方向貫穿電路板及第二導(dǎo)電層;電容包括第一電容引腳,第一電容引腳插裝于安裝孔中且與第二導(dǎo)電層固定連接并電性連接。
30、電容可以接地,也可以與電路板上的其他電路電性連接,電容具有穩(wěn)定的電位。電容通過第二導(dǎo)電層可為金屬罩提供穩(wěn)定的電位,有利于提高金屬罩對磁性器件電磁屏蔽的效果。而且,第一電容引腳插裝于安裝孔中且與第二導(dǎo)電層固定連接并電性連接的設(shè)計,結(jié)構(gòu)簡單且穩(wěn)定,便于設(shè)計,有利于減少光伏優(yōu)化器的加工成本。
31、一種可能的實施方式中,電路板還嵌設(shè)有第二導(dǎo)電層,第二導(dǎo)電層與換熱層及第一導(dǎo)電層均間隔設(shè)置,金屬罩與第二導(dǎo)電層電性連接;光伏優(yōu)化器還包括電容,在第一方向上,電容固定連接于電路板的一側(cè),電路板還設(shè)有安裝孔,安裝孔沿第一方向貫穿電路板及第二導(dǎo)電層;電容與電路板在第一方向上的表面接觸并固定連接,第二通孔中設(shè)有導(dǎo)電材料,導(dǎo)電材料分別與電容及第二導(dǎo)電層固定連接并電性連接。
32、電容通過導(dǎo)電材料同樣可與第二導(dǎo)電層固定連接并電性連接,電容與第二導(dǎo)電層電性連接的方式多種多樣,可根據(jù)電容的結(jié)構(gòu)選擇合適的方式,有利于減小光伏優(yōu)化器的設(shè)計難度,有利于減少光伏優(yōu)化器的加工成本。
33、一種可能的實施方式中,電路板還設(shè)有固定孔,固定孔沿第一方向貫穿電路板及第二導(dǎo)電層,金屬罩還設(shè)有插接凸起,插接凸起位于金屬罩的外側(cè)表面,插接凸起部分插裝于固定孔中且與第二導(dǎo)電層固定連接并電性連接。
34、通過插接凸起與固定孔的插接,金屬罩可與第二導(dǎo)電層固定連接并電性連接,金屬罩與第二導(dǎo)電層固定連接并電性連接的方式多種多樣,有利于降低光伏優(yōu)化器的設(shè)計難度,有利于減少光伏優(yōu)化器的加工成本。