[發(fā)明專利]具有增加熱性能的控制器在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711072055.3 | 申請日： | 2017-11-01 |
| 公開（公告）號： | CN108064124A | 公開（公告）日： | 2018-05-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 邁克爾·S·巴蘭;內(nèi)森·J·莫爾納;馬克·S·威廉姆斯;邁克爾·A·薩頓;約翰·C·勞爾 | 申請（專利權(quán)）人： | 羅克韋爾自動化技術(shù)公司 |
| 主分類號： | H05K7/20 | 分類號： | H05K7/20 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 康建峰;吳瓊 |
| 地址： | 美國俄*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 具有 增加 性能 控制器 | ||
本發(fā)明公開了一種具有增加熱性能的控制器。一種電子模塊包括殼體，該殼體具有：(i)包括內(nèi)部強制對流空間的強制對流室；以及(ii)包括與強制對流空間分離的內(nèi)部被動空間的被動室。至少一個風(fēng)扇連接至殼體并且適于在強制對流空間中誘導(dǎo)強制對流氣流。散熱器連接至殼體并且包括：(i)暴露于被動空間的熱輸入部分；以及(ii)暴露于強制對流空間的熱輸出部分。電路板組件位于被動空間中并且包括與散熱器的熱輸入部分熱接合的至少一個電子部件。夾持板緊固至散熱器并且將電路板捕獲至散熱器。電路板與風(fēng)扇誘導(dǎo)的強制對流氣流隔離。
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2016年11月7日提交的美國臨時專利申請系列號62/418,595的優(yōu)先權(quán)及其申請日的權(quán)益，所述臨時申請的全部公開內(nèi)容通過引用明確地并入本說明書中。
背景技術(shù)
某些工業(yè)自動化控制器利用高速微處理器(處理器)以及產(chǎn)生超過使用自然對流氣流可以充分消散的熱量的其他部件。在這種情況下，控制器必須利用風(fēng)扇使強制空氣流過處理器所處的控制器殼體來對處理器進行冷卻。
使用風(fēng)扇來冷卻工業(yè)自動化控制器具有缺點，該缺點包括風(fēng)扇的可靠性和風(fēng)扇將污染物吸入控制器殼體中的趨勢，其中污染物包括灰塵、污垢、水分、腐蝕性顆粒以及能夠損壞控制器和使控制器的性能隨時間降低并且導(dǎo)致較短的使用壽命的其他不期望的顆粒和污染物。
工業(yè)電子裝置被用在具有異常高水平的大氣污染物的環(huán)境中是很正常的。經(jīng)受這種氣氛的印刷電路板及其電子部件通常會遭受較短的使用壽命，因為污染物可能會導(dǎo)致腐蝕、短路、開路、阻抗的非預(yù)期變化等。需要強制對流以進行充分冷卻的裝置與僅需要自然對流以進行等效冷卻的裝置相比將使印刷電路板組件(PCBA)暴露于大幾個數(shù)量級的氣流和大氣污染物。
通常用于解決這個問題的方法是在印刷電路板和選擇的部件的敏感區(qū)域上添加一層保護材料的保形涂敷。使用保形涂敷的挑戰(zhàn)包括：由于材料使用/處理時間/檢查/返工而造成的高成本、難以實現(xiàn)完全覆蓋、難以不將材料施加于像觸點或配對連接器一樣的區(qū)域以及涂敷后難以修理PCBA。用于更穩(wěn)健的保形涂敷工藝結(jié)果的設(shè)計通常導(dǎo)致印刷電路板(PCB)板面的低效使用(即與期望或其他可能的產(chǎn)品相比更大的產(chǎn)品)
在某些已知的布置中，散熱器附接至PCBA上的處理器或其他發(fā)熱部件，以幫助對散熱器所附接的裝置進行冷卻。在緊湊的尺寸下保持預(yù)期的可靠性水平需要處理器與散熱器之間的有效冷卻交界面而又不在PCBA遭受振動、機械震動和其他惡劣條件的工業(yè)環(huán)境中對密集填充的PCBA上的處理器焊點或其他部件添加不適當(dāng)壓力。在提供散熱器與PCBA上的處理器或其他部件之間的有效交界面而又不對PCBA的焊點和其他部分過度加壓方面，已知的系統(tǒng)不是最佳的。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本開發(fā)的第一方面，電子模塊包括殼體，該殼體具有：(i)包括內(nèi)部強制對流空間的強制對流室；以及(ii)包括與強制對流室的強制對流空間分離的內(nèi)部被動空間的被動室。至少一個風(fēng)扇連接至殼體并且適于在強制對流空間中誘導(dǎo)強制對流氣流。散熱器連接至殼體并且包括：(i)暴露于被動空間的熱輸入部分；以及(ii)暴露于強制對流空間的熱輸出部分。電路板組件位于被動空間中并且包括與散熱器的熱輸入部分熱接合的至少一個電子部件。
根據(jù)本開發(fā)的另一方面，散熱器子組件包括具有基部和連接至基部的熱輸出區(qū)域的散熱器。夾持板緊固至散熱器基部。電路板被夾持板捕獲成與散熱器基部相鄰。
附圖說明
圖1示出了根據(jù)本開發(fā)的安裝至DIN導(dǎo)軌的工業(yè)自動化控制器；
圖2示出了圖1的控制器的截面視圖；
圖2A提供了圖2的部分A的極大放大的細(xì)節(jié)圖；
圖3是示出作為圖1的控制器的一部分設(shè)置的散熱器的示例的等距視圖；
圖4示出了用于圖1的控制器的控制器殼體的強制對流部分；
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