[發(fā)明專利]一種車用固態(tài)繼電器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310287450.9
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN103367039A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦嘉誠;席杰明;屠佳樂
• 申請（專利權(quán)）人: 上海滬工汽車電器有限公司
• 主分類號: H01H45/12
• 分類號: H01H45/12
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種固態(tài)繼電器，尤其涉及一種車用固態(tài)繼電器，屬于固態(tài)繼電器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

汽車?yán)^電器完成小信號控制切換大功率用電器的功能，是汽車電子電器線路的重要組成部分。傳統(tǒng)的汽車電磁式繼電器經(jīng)歷幾十年的發(fā)展，其在使用壽命、輕量化等方面的優(yōu)化設(shè)計已遇到了瓶頸。近年來，隨著微電子工業(yè)的發(fā)展，使用智能MOSFET（金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場效晶體管）的車用固態(tài)繼電器逐步應(yīng)用在多家歐美汽車制造商的一些中高端車型中，其具有高可靠性、節(jié)能減排、降低車體重量等特點，帶給駕駛者更安全、舒適的駕駛體驗。

傳統(tǒng)的車用電磁式繼電器，其控制回路的線圈電流約為100-200毫安培，使用固態(tài)繼電器，可將控制回路的電流降低至3毫安培，電能耗的降低有助于燃料消耗的減少，有助于節(jié)能減排。

另一方面，由于汽車?yán)^電器盒內(nèi)含十至十五個繼電器，汽車制造商在成本和制造復(fù)雜度的考量下，多半不愿意將繼電器盒全面換成嵌入式電子系統(tǒng)；而固態(tài)繼電器仍采用機(jī)械繼電器的外型和封裝，并為簡易而獨立的電子子系統(tǒng)，可直接插入繼電器盒，可使機(jī)電整合系統(tǒng)更有效率，現(xiàn)已獲得多家歐美汽車制造商導(dǎo)入。

與此同時，現(xiàn)階段使用機(jī)械結(jié)構(gòu)的電磁式繼電器的使用周期約為十萬次，而固態(tài)繼電器開關(guān)和啟動次數(shù)可高達(dá)一百萬次或更多，可增加系統(tǒng)的可靠度。且固態(tài)繼電器在開關(guān)狀態(tài)切換時無聲響，在雨刮器、門鎖電機(jī)等方面的應(yīng)用中，增強(qiáng)了使用者的舒適感受。

因而，隨著汽車輕量化設(shè)計、節(jié)能減排理念的興起，新能源汽車的發(fā)展，可以預(yù)料到，國內(nèi)外的汽車制造商會在開發(fā)的新車型中越來越多的應(yīng)用固態(tài)繼電器；未來，汽車固態(tài)繼電器可望全面取代傳統(tǒng)的電磁式繼電器。

現(xiàn)有的車用固態(tài)繼電器，散熱能力較差，容易導(dǎo)致繼電器過熱，導(dǎo)致車用固態(tài)繼電器可靠性低。此外，現(xiàn)有的車用固態(tài)繼電器，內(nèi)部引腳等部件完全采用機(jī)械式固定，固定的牢固性較低，而且密封性能較差，導(dǎo)致可靠性不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有的車用固態(tài)繼電器，散熱能力較差，容易導(dǎo)致繼電器過熱，導(dǎo)致可靠性低；此外，內(nèi)部引腳等部件完全采用機(jī)械式固定，固定的牢固性較低，而且密封性能較差，導(dǎo)致可靠性不高。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種車用固態(tài)繼電器，包括矩形的金屬基板1，所述金屬基板1包括上層的電路層，中層的絕緣層，下層的金屬基層，所述電路層與引腳2焊接固定；還包括散熱外殼3，所述散熱外殼具有矩形的凹槽，凹槽內(nèi)涂覆導(dǎo)熱硅脂，所述金屬基板1置于所述凹槽內(nèi)，并與凹槽貼合固定；所述凹槽內(nèi)、金屬基板1的上部注入導(dǎo)熱硅脂，使金屬基板1與所述散熱外殼1密封固定；所述散熱外殼3上固定設(shè)有散熱片，所述散熱片呈柵格狀。

本車用固態(tài)繼電器，采用了金屬基板作為印刷線路板，其底層的金屬基層與散熱外殼貼合，大大提高了散熱效果，同時，將散熱外殼上設(shè)置柵格狀的散熱片，進(jìn)一步加強(qiáng)了散熱效果；此外，采用導(dǎo)熱硅脂將金屬基板與散熱外殼進(jìn)行密封固定，增強(qiáng)了密封效果，而且固定更加牢固。

進(jìn)一步的，所述散熱外殼為鋅鋁合金材質(zhì)，分子式為：ZnAl₄Cu₁。

更進(jìn)一步的，所述散熱片呈矩形布置于所述凹槽的背面，數(shù)量為12片。

更進(jìn)一步的，所述凹槽內(nèi)設(shè)有防錯定位塊301，所述金屬基板1具有與定位塊301對應(yīng)的定位缺口。

進(jìn)一步的，所述金屬基層為鋁材質(zhì)。

本發(fā)明的有益效果在于：

1）大大提高了車用固態(tài)繼電器的散熱效果。提高了固態(tài)繼電器的可靠性。

2）提高了印刷線路板、引腳等部件與散熱外殼固定牢固程度。

3）密封性能大大提升，可靠性佳。

4）使用壽命長。

附圖說明

圖1是本發(fā)明車用固態(tài)繼電器的外圍接線圖。

圖2是本發(fā)明車用固態(tài)繼電器的內(nèi)部電路圖。

圖3是本發(fā)明車用固態(tài)繼電器的引腳所在面的示意圖。

圖4是圖3所示的車用固態(tài)繼電器的左視圖。

圖5是散熱外殼的立體示意圖。

圖6是散熱外殼散熱片所在面的示意圖。

圖7是金屬基板及其上固定的引腳等結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖8是金屬基板與散熱外殼裝配前的示意圖。

圖9是金屬基板與散熱外殼裝配固定后的示意圖。

其中，1、金屬基板，2、引腳，3、散熱外殼，301、防錯定位塊。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。