一种散热底板及具有该底板的电源模块及无人机制造技术

本发明专利技术公开一种散热底板，分为三层：顶层采用树脂材料、中间层采用导热绝缘材料、底层为铝基板，顶层用来放置所有的元器件，对元器件进行散热。本发明专利技术还提供了一种具有上述体积小、重量轻的散热底板的电源模块。所述电源模块包括电源开关模块、电压转换模块、特殊散热底板三部分，特殊散热底板与电压转换模块中电压转换芯片的散热面连接，电压转换芯片工作过程中产生的热量通过散热底板进行散热。本发明专利技术还提供了一种具有上述电源模块的无人机。本发明专利技术相比现有技术具有以下优点：不再需要散热器或者风扇进行辅助散热，极大降低了整个电源模块的体积和重量，为无人机的更轻更小提供了可能。

Heat radiation base plate and power module with the bottom board and unmanned aerial vehicle

The present invention discloses a heat radiating plate, is divided into three layers: the top is made of resin material, thermal insulation material, the middle layer of the bottom for the aluminum plate, the top is used for all components, for the heat dissipation of components. The invention also provides a power module with the small volume and light weight radiating base plate. The power supply module includes a power switch module, voltage conversion module, special cooling floor three, radiating surface voltage conversion chip voltage conversion module and special substrate connection in the voltage conversion chip of the heat dissipation by cooling plate. The invention also provides an unmanned aerial vehicle with the power supply module. Compared with the prior art, the invention has the following advantages: no need of auxiliary heat radiator or fan, greatly reduces the volume and weight of the power supply module, which provides the possibility for more smaller uavs.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源模块，尤其是无人机上使用的电源模块。
技术介绍
目前输出功率为150W左右的直流电源一般采用反激式开关电源或者模组来设计。由于开关电源一般都会使用变压器、电解电容、电感等元器件，导致产品体积过大，电磁兼容性差。而使用成品电源模组设计的直流电源都含有体积大的散热器，体积重量不易受控。如专利号为201521111633.6，名称为一种电池散热结构及含其的无人机的专利公开了一种电池散热结构，其包括风扇、散热片；风扇设置在散热片的上方；散热片包括容纳盒、多个翅片，多个翅片为设置在容纳盒的上端面上、并向上延伸的片状结构；容纳盒内设有多个用于容纳电池的容纳空间。其有益效果是由风扇、铝材散热片、电池组成的电池散热结构能够有效的解决散热问题，从而延长电池的使用寿命并确保其安全性。但是正是由于其组成模块多，因此，整个电源模组的体积和重量均较大。无人机对自身体积和重量要求极为苛刻，一般的直流电源模组并不适用于无人机。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供了一种可以使整个电源模块的体积小、重量轻的散热底板。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种散热底板，分为三层：顶层采用树脂材料、中间层采用导热绝缘材料、底层为铝基板。顶层用来放置所有的元器件，对元器件进行散热。作为进一步优化的技术方案，所述顶层的树脂材料采用FR-4板材作为电路基板，FR-4是PCB使用的基板，是板料的一种类别。板料按增强材料不同，主要分类为以下四种：1)FR-4：玻璃布基板；2)FR-1、FR-2等：纸基板；3)CEM系列：复合基板；4)特殊材料基板(陶瓷、金属基等)FR-4由专用电子布浸以环氧酚醛树脂等材料经高温高压热压而成的板状层压制品。顶层可以采用现有任一种FR-4板材作为电路基板，不影响本专利技术技术方案的使用效果。作为进一步优化的技术方案，所述顶层厚度为0.2mm～0.4mm，优化的，顶层厚度为0.3mm。作为进一步优化的技术方案，所述中间层采用导热绝缘胶。优化的，所述中间层厚度为0.07mm～0.09mm，最佳厚度为0.08mm。作为进一步优化的技术方案，所述底层为厚度为1mm～3mm的纯铝基板。作为更优化的技术方案，为了进一步增强对顶层元器件的散热效果，进行PCB设计时对顶层的顶面进行大面积铺铜。进一步的，在所述大面积铜中放置若干过孔。所述过孔位于元器件底部以及周围。本专利技术还提供了一种具有上述体积小、重量轻的散热底板的电源模块。所述电源模块包括电源开关模块、电压转换模块、特殊散热底板三部分，电压转换模块的输入连接至电源开关模块，将输入电压进行电压转换并输出，电压转换模块中的电压转换芯片的散热面与特殊散热底板的顶面连接。进行PCB设计时，将所有器件均放置在顶层，保证底层没有器件。作为进一步优化的技术方案，电源开关模块采用若干通道拨码开关实现，每个通道分别连接至电压转换模块。电源模块工作过程中，根据负载不同，可通过拨码开关灵活打开或者关闭某路电源输出。当拨码开关拨到ON位置，表示该通道电源被打开，当拨码开关拨到OFF位置，表示该通道电源已关闭无输出。特殊散热底板与电压转换模块中电压转换芯片的散热面连接，电压转换芯片工作过程中产生的热量既能够通过顶层的铜皮向上自然散热，又能够通过过孔将热量快速传导至中间层，中间层再通过高导热绝缘胶将热量传导至铝基板进行散热。从而不需要借助散热器和风扇达到自然散热，极大降低了整个电源模块的体积和重量，为无人机的更轻更小提供了可能。作为进一步优化的技术方案，电压转换模块采用四颗ISL8216芯片进行电源转换，将输入电压分别转化为两路6V和两路12V电压输出，每路可单独输出4A电流。本专利技术还提供了一种具有上述电源模块的无人机。本专利技术相比现有技术具有以下优点：1、由于采用了特殊结构的电路板进行散热设计，不再需要散热器或者风扇进行辅助散热，导致电源模块的体积很小，可以达到长85mm宽长50mm，重量轻，不足100g。2、电源模块采用独立通道设计，某个通道出现故障不影响其他通道正常运行，灵活性高。3、由于散热效果好，电源满载输入功率可达160W，输出144W，效率90％，电源转化效率高4、该散热底板适用范围广，除了可用于无人机的电源的散热，还可以用于其他对于电源模块的体积和重量要求较高的元器件的散热。附图说明图1是本专利技术实施例的散热底板的组成原理图；图2是本专利技术实施例电源模块的组成原理图。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例一请参阅图1，一种散热底板，分为三层：顶层采用树脂材料、中间层采用导热绝缘材料、底层为铝基板。顶层用来放置所有的元器件，对元器件进行散热。作为进一步优化的技术方案，所述顶层的树脂材料采用FR-4板材作为电路基板，FR-4是PCB使用的基板，是板料的一种类别。板料按增强材料不同，主要分类为以下四种：1)FR-4：玻璃布基板；2)FR-1、FR-2等：纸基板；3)CEM系列：复合基板；4)特殊材料基板(陶瓷、金属基等)FR-4由专用电子布浸以环氧酚醛树脂等材料经高温高压热压而成的板状层压制品。顶层可以采用现有任一种FR-4板材作为电路基板，不影响本专利技术技术方案的使用效果。作为进一步优化的技术方案，所述顶层厚度为0.2mm～0.4mm，优化的，顶层厚度为0.3mm。作为进一步优化的技术方案，所述中间层采用导热绝缘胶。优化的，所述中间层厚度为0.07mm～0.09mm，最佳厚度为0.08mm。作为进一步优化的技术方案，所述底层为厚度为1mm～3mm的纯铝基板。作为更优化的技术方案，为了进一步增强对顶层元器件的散热效果，进行PCB设计时对顶层的顶面进行大面积铺铜。进一步的，在所述大面积铜中放置若干过孔。所述过孔位于元器件底部以及周围。实施例二本专利技术还提供了一种具有实施例一中所述的体积小、重量轻的散热底板的电源模块。请参阅图2，所述电源模块包括电源开关模块、电压转换模块、实施例一中的散热底板三部分，电压转换模块的输入连接至电源开关模块，将输入电压进行电压转换并输出，电压转换模块中的电压转换芯片的散热面与散热底板的顶面连接。进行PCB设计时，将所有器件均放置在顶层，保证底层没有器件。作为进一步优化的技术方案，电源开关模块采用四通道拨码开关实现，四个通道分别连接至电压转换模块。电源模块工作过程中，根据负载不同，可通过拨码开关灵活打开或者关闭某路电源输出。当拨码开关拨到ON位置，表示该通道电源被打开，当拨码开关拨到OFF位置，表示该通道电源已关闭无输出。特殊散热底板与电压转换模块中电压转换芯片的散热面连接，电压转换芯片工作过程中产生的热量既能够通过顶层的铜皮向上自然散热，又能够通过过孔将热量快速传导至中间层，中间层再通过高导热绝缘胶将热量传导至铝基板进行散热。从而不需要借助散热器和风扇达到自然散热，极大降低了整个电源模块的体积和重量，为无人机的更轻更小提供了可能。作为进一步优化的技术方案，电压转换模块采用四颗ISL8216芯片进行电源转换，将输入电压分别转化为两路6V和两路12V电压输出，每路可单独输出4A电流。实施例三本专利技术还提供了一种具有上述实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散热底板，其特征在于，分为三层：顶层采用树脂材料、中间层采用导热绝缘材料、底层为铝基板，顶层用来放置所有的元器件，对元器件进行散热。

【技术特征摘要】
1.一种散热底板，其特征在于，分为三层：顶层采用树脂材料、中间层采用导热绝缘材料、底层为铝基板，顶层用来放置所有的元器件，对元器件进行散热。2.根据权利要求1所述的一种散热底板，其特征在于，所述顶层的树脂材料采用FR-4板材作为电路基板。3.根据权利要求1或2所述的一种散热底板，其特征在于，所述顶层厚度为0.2mm～0.4mm，所述中间层厚度为0.07mm～0.09mm，所述底层为厚度为1mm～3mm的纯铝基板。4.根据权利要求1所述的一种散热底板，其特征在于，所述中间层采用导热绝缘胶。5.根据权利要求1所述的一种散热底板，其特征在于，所述顶层的顶面进行铺有铜。6.根据权利要求5所述的一种散热底板，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜强，黄桃丽，
申请(专利权)人：合肥赛为智能有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34