Корпус усилителя мощности

Изобретение относится к области электроники, а именно к конструкциям корпусов для усилителей мощности, и может быть использовано для отвода теплового излучения от электронных компонентов усилителя, а также их экранирования от электромагнитного излучения. Технический результат заключается в повышении теплоотводящих и прочностных свойств корпуса при одновременном обеспечении электромагнитного экранирования электронных компонентов усилителя мощности. Достигается тем, что корпус усилителя мощности содержит основание, стенку и крышки, соединенные с образованием полости для размещения электронных модулей усилителя. Основание выполнено в виде плиты из материала с высоким коэффициентом теплопроводности (медь, алюминий и т.п.), имеющей крепежные отверстия и установочные площадки для крепления электронных модулей усилителя. Стенка выполнена из алюминиевого сплава и соединена с основанием соединением типа шип-паз, а крышки выполнены из алюминиевого сплава и соединены со стенкой соединением типа шип-паз. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области электроники, а именно к конструкциям корпусов для усилителей мощности, и может быть использовано для отвода теплового излучения от электронных компонентов усилителя, а также их экранирования от электромагнитного излучения.

Высоколинейный усилитель мощности содержит в себе электронные компоненты с высоким тепловым излучением, и для нормальной работы этих компонентов тепло необходимо отводить во внешнюю среду. При этом важным является обеспечить экранировку указанных компонентов от электромагнитного излучения, для чего могут применяться корпуса в виде оболочек, изготовленных из материалов с высокими электропроводными свойствами. Кроме того, применение усилителя мощности в составе устройства, используемого в полевых условиях, предъявляет особые требования к защите компонентов усилителя от различных механических воздействий.

Из заявки на патент США US 20160307819, опубл. 20.10.2016, известно корпусное теплоотводящее устройство для твердотельного накопителя, включающее металлическое основание, на котором крепится печатная плата, и внешний корпус, контактирующий с основанием через слой теплопроводного материала. Известное корпусное теплоотводящее устройство выбрано в качестве наиболее близкого аналога заявляемого технического решения.

Недостатком указанного ближайшего аналога является относительно невысокая эффективность отвода тепла, а также отсутствие электромагнитной и механической защиты электронных компонентов твердотельного накопителя.

Задачей заявленного изобретения является устранение недостатков ближайшего аналога и других известных аналогов и разработка корпуса усилителя мощности, обеспечивающего одновременно тепловую, электромагнитную и механическую защиту компонентов.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении теплоотводящих и прочностных свойств корпуса при одновременном обеспечении электромагнитного экранирования электронных компонентов усилителя мощности.

Указанный технический результат достигается в конструкции корпуса усилителя мощности за счет того, что он содержит основание, стенку и крышки, соединенные с образованием полости для размещения электронных модулей усилителя. Основание выполнено в виде плиты из материала с высоким коэффициентом теплопроводности (медь, алюминий и т.п.), имеющей крепежные отверстия и установочные площадки для крепления электронных модулей усилителя. Стенка выполнена из алюминиевого сплава и соединена с основанием соединением типа шип-паз, а крышки выполнены из алюминиевого сплава и соединены со стенкой соединением типа шип-паз.

Большая площадь основания, выполненного из медного сплава, обеспечивает равномерное распределение теплового потока и эффективный теплообмен усилителя мощности и устройства, в котором используется этот усилитель. Исполнение стенки и крышек из алюминиевого сплава позволяет придать конструкции жесткость и обеспечить электромагнитную защиту без излишнего увеличения массы корпуса. Конструкция шип-паз необходима для обеспечения электромагнитного замка, предотвращающего утечки и наводки электромагнитного излучения, а также надежное механическое соединение элементов корпуса в единое целое. В совокупности указанные признаки обеспечивают повышенные электромагнитную защиту, прочностные и теплоотводящие характеристики корпуса усилителя мощности.

Согласно частным вариантам реализации изобретения, по крайней мере в одной из крышек может быть выполнен кабельный ввод, технологический лючок, отверстие под разъем. На основание также может быть нанесен слой теплопроводной пасты.

Далее изобретение подробно поясняется со ссылками на фигуры.

На фиг. 1 показана конструкция корпуса усилителя.

На фиг. 2 показана в разрезе конструкция корпуса усилителя мощности с электронными компонентами.

На фиг. 3 показаны элементы усилителя мощности в разнесенном виде.

Заявленный корпус усилителя мощности представляет собой теплоотводящую и экранирующую электромагнитное излучение оболочку, обеспечивающую хорошую механическую защиту содержимого, которая включает следующие основные элементы: основание (1), стенку (2) и крышки (3).

Основание (1) представляет собой плиту (или пластину), выполненную из материала с высоким коэффициентом теплопроводности. Основание (1) предназначено для отвода тепла от нагретых электронных компонентов усилителя мощности, нуждающихся в охлаждении. Основание (1) имеет большую площадь для более равномерного распределения теплового потока и более эффективного теплообмена с корпусом устройства, в котором используется усилитель мощности, в частности, с корпусом приемопередатчика, который, в свою очередь, через радиаторы отдает тепло внешней окружающей среде. Как показали испытания, для достижения заявленных технических результатов в качестве материала основания (1) предпочтительно использовать медные сплавы или другие материалы с теплопроводностью 0,8÷2,5 Вт/(м⋅К).

К основанию (1) крепятся электронные модули (4) (платы) с электронными компонентами (5). Для этого в основании (1) предусмотрены крепежные отверстия (б) для установки втулок (7), в которые ввинчиваются винты (8) для обеспечения плотного механического контакта между охлаждаемыми компонентами (5) и основанием (1). Кроме того, в основании (1) также выполнены установочные площадки (9) для охлаждаемых компонентов (5) электронных модулей (4).

Для более качественной теплопередачи между охлаждаемыми компонентами (5) электронных модулей (4) и основанием (1) может быть нанесен слой из теплопроводного материала (10), например, теплопроводная паста. Также для повышения теплоотдачи теплопроводная паста может наноситься между основанием (1) и корпусом устройства, в котором используется усилитель мощности, в частности, корпусом приемопередатчика (на фигурах не показан). Как показали испытания, для достижения заявленных технических результатов в качестве теплопроводного материала (10), в частности, теплопроводной пасты, предпочтительно использовать материалы с теплопроводностью 0,8÷2,5 Вт/(м⋅К). Вместо теплопроводной пасты также могут применяться листовые теплопроводящие прокладки, например листовые теплопроводящие материалы Номакон™.

Стенка (2) представляет собой рамочную конструкцию, изготовленную из материала с высокой электропроводностью и теплопроводностью. Стенка (2) является одновременно элементом силового каркаса и элементом электромагнитного экрана устройства. Как показали испытания, для достижения заявленных технических результатов в качестве материала стенки (2) предпочтительно использовать алюминиевые сплавы или другие материалы с теплопроводностью 130÷235 Вт/(м⋅К).

По контуру стенки (2) выполнен шип (11), который входит с одной стороны в ответные пазы (12) основания (1), с другой - в пазы (12) крышек (3), с образованием стыковых соединений типа шип-паз (13). Такое соединение необходимо для создания качественного электромагнитного замка, предотвращающего утечку и наводки электромагнитного излучения. Кроме того, соединение шип-паз характеризуется высокой механической прочностью и надежностью.

Крышки (3) изготовлены из материала с высокой электропроводностью и теплопроводностью. Крышки (3) являются одновременно элементами силового каркаса и электромагнитного экрана корпуса. Крышки (3) фиксируются винтами (14) к стенке (2). Как показали испытания, для достижения заявленных технических результатов в качестве материала крышек (3) предпочтительно использовать алюминиевые сплавы или другие материалы с теплопроводностью 130÷235 Вт/(м⋅К).

На крышках (3) также могут быть установлены технологические лючки (15) для подстыковки кабелей к разъемам без снятия крышек (3) для настройки электронных компонентов усилителя мощности, кабельные вводы (16) и/или отверстия под разъемы (17) для ввода-вывода сигналов и подачи питания на усилитель мощности без существенного снижения теплоотводящих, прочностных и экранирующих свойств корпуса усилителя мощности.

Благодаря конструкции и используемым материалам предложенный корпус усилителя мощности обладает повышенным уровнем электромагнитной экранировки электронных компонентов усилителя мощности и, одновременно, высокими теплоотводящими и прочностными свойствами, что особенно важно при использовании усилителя мощности в портативной аппаратуре связи. Согласно результатам испытаний, наибольшая эффективность теплоотводящих и прочностных свойств корпуса при одновременном обеспечении электромагнитного экранирования электронных компонентов усилителя мощности достигается при использовании комбинации указанных выше предпочтительных материалов и/или их характеристик теплопроводности для основания, стенки и крышек, а также, дополнительно, слоя теплопроводного материала.

1. Корпус усилителя мощности, содержащий основание (1), стенку (2) и крышки (3), соединенные с образованием полости для размещения электронных модулей (4) усилителя мощности, при этом основание (1) выполнено в виде плиты из медного сплава с теплопроводностью 0,8-2,5 Вт/(м⋅К), имеющей крепежные отверстия (6) и установочные площадки (9) для крепления электронных модулей (4) усилителя мощности, стенка (2) представляет собой рамочную конструкцию, является элементом силового каркаса и соединена с основанием (1) соединением типа шип-паз (13), а крышки (3) соединены со стенкой (2) соединением типа шип-паз (13), причем стенка (2) и крышки (3) выполнены из алюминиевого сплава с теплопроводностью 130-235 Вт/(м⋅К).

2. Корпус по п. 1, в котором по крайней мере в одной из крышек (3) выполнен кабельный ввод (16).

3. Корпус по п. 1, в котором по крайней мере в одной из крышек (3) выполнен технологический лючок (15).

4. Корпус по п. 1, в котором по крайней мере в одной из крышек (3) выполнено отверстие под разъем (17).

5. Корпус по п. 1, в котором на основание (1) нанесен слой теплопроводного материала (10), предпочтительно, с теплопроводностью 0,8-2,5 Вт/(м⋅К).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к экранирующим устройствам, обеспечивающим электромагнитную совместимость радиоэлектронной аппаратуры в области энергоинформационной защиты средств обработки и отображения информации.

Изобретение относится к многослойным покрытиям, используемым в радиоэлектронной и приборостроительной технике, в частности, при создании экранов для защиты от воздействия внешних магнитных и электромагнитных полей естественного и искусственного происхождения различных биологических и технических объектов.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности защиты от электромагнитных помех радиоэлектронной аппаратуры, и может найти применение в создании корпусов радиоэлектронной аппаратуры с повышенной эффективностью экранирования контактного торцевого соединения разъемных корпусов.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к области защиты информации от утечки по техническим каналам, фактором которых служат побочные электромагнитные излучения.

Изобретение относится к электронным схемам и корпусам для электронных схем. Техническим результатом является предотвращение электрических замыканий и уменьшение электромагнитных помех к(от) драйверу(а) освещения.

Устройство для оценки эффективности экранирования электромагнитных излучений предназначено для использования в области измерения электрических и магнитных величин, например, для определения степени защиты технических и биологических объектов от электромагнитного поля.

Изобретение относится к области электронных компонентов устройств и может быть использовано для разрешения проблемы отвода тепла в электронных устройствах Представлены защитный кожух, печатная плата (Printed Circuit Board, PCB) и терминальное устройство.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к конструкции многослойного экрана для защиты от электромагнитных полей в широком диапазоне частот, и может быть использовано для обеспечения электромагнитной совместимости блоков в комплексах электронной аппаратуры.

Изобретение может быть использовано в производстве наполнителей, добавок к почве для выращивания растений, для утяжеления буровых растворов, защиты от радиоактивного и электромагнитного излучения.

Изобретение относится к фильтрации электромагнитного излучения. Экранирующий блок содержит по существу прозрачный подложный слой и множество активных слоев.

Изобретение относится к средствам охлаждения и может быть использовано в электронно-вычислительных устройствах с высоким тепловыделением, в частности, для охлаждения полупроводниковых тепловыделяющих компонентов.

Изобретение относится к теплотехнике, может быть использовано преимущественно в системах охлаждения электронных компонентов, в частности для охлаждения процессоров и программируемых логических интегральных схем в электронных модулях и серверах космического и авиационного применения.

Изобретение относится к теплотехнике, может быть использовано преимущественно в системах охлаждения электронных компонентов, в частности для охлаждения процессоров и программируемых логических интегральных схем в электронных модулях и серверах космического и авиационного применения.

Изобретение относится к способу управления для устройства для охлаждения шкафа с электрооборудованием, оснащенного холодильной машиной и сетью тепловых трубок. Способ включает измерение текущей температуры внутри шкафа с электрооборудованием и определение целевого значения для температуры внутри шкафа с электрооборудованием, причем указанная температура внутри шкафа с электрооборудованием и целевая температура являются входными сигналами для регулятора для задействования охлаждающего устройства шкафа с электрооборудованием, при этом данный регулятор формирует выходной сигнал на определение регулируемых параметров холодильной машины.

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к системам теплообмена при построении систем жидкостного охлаждения электронных устройств. Предложена система теплообмена для жидкостного охлаждения электронных устройств замкнутого типа, содержащая хладагент, циркулирующий в гидравлически соединенных между собой насосе, охладителе, множестве циркуляционных контуров с вычислительными блоками, где расположены тепловыделяющие электронные компоненты и происходит теплообмен между тепловыделяющими электронными компонентами и циркулирующим в системе теплообмена хладагентом, охлаждаемым в охладителе.

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к системам теплообмена при построении систем жидкостного охлаждения электронных устройств. Предложена система теплообмена для жидкостного охлаждения электронных устройств замкнутого типа, содержащая хладагент, циркулирующий в гидравлически соединенных между собой насосе, охладителе, множестве циркуляционных контуров с вычислительными блоками, где расположены тепловыделяющие электронные компоненты и происходит теплообмен между тепловыделяющими электронными компонентами и циркулирующим в системе теплообмена хладагентом, охлаждаемым в охладителе.

Использование: для создания преобразователя мощности. Сущность изобретения заключается в том, что преобразователь мощности содержит: два переключающих элемента, соединенных последовательно; обкладку положительного электрода, соединенную с клеммой высокого напряжения последовательного соединения двух переключающих элементов; обкладку отрицательного электрода, соединенную с клеммой низкого напряжения последовательного соединения двух переключающих элементов; обкладку в средней точке, соединенную со средней точкой последовательного соединения двух переключающих элементов; первый теплоотвод, обладающий электропроводностью, при этом первый теплоотвод, расположен напротив обкладки положительного электрода, с первым изолирующим слоем, расположенным между первым теплоотводом и обкладкой положительного электрода, и первый теплоотвод расположен напротив обкладки отрицательного электрода, с первым изолирующим слоем, расположенным между первым теплоотводом и обкладкой отрицательного электрода, при этом первый теплоотвод соединен с клеммой заземления, поддерживаемой с нулевым потенциалом; и второй теплоотвод, обладающий электропроводностью, при этом второй теплоотвод расположен напротив обкладки в средней точке со вторым изолирующим слоем, расположенным между вторым теплоотводом и обкладкой в средней точке, при этом второй теплоотвод изолирован от клеммы заземления.

Изобретение относится к охлаждающему аппарату для охлаждения находящегося во внутреннем пространстве коммутационного шкафа воздуха. Технический результат - усовершенствование охлаждающего аппарата таким образом, чтобы он имел улучшенный коэффициент полезного действия при одновременно меньших габаритных размерах и эффективную защиту от нежелательного перехода конденсационной воды во внутреннее пространство коммутационного шкафа.

Изобретение относится к охлаждающему аппарату для охлаждения находящегося во внутреннем пространстве коммутационного шкафа воздуха. Технический результат - усовершенствование охлаждающего аппарата таким образом, чтобы он имел улучшенный коэффициент полезного действия при одновременно меньших габаритных размерах и эффективную защиту от нежелательного перехода конденсационной воды во внутреннее пространство коммутационного шкафа.

Изобретение может быть использовано при конструировании бортовых аналоговых и цифровых устройств с источниками питания, предназначенных для эксплуатации в составе космических аппаратов.

Изобретение относится к мобильным устройствам связи в металлическом корпусе. Техническим результатом является повышение характеристик излучения антенны за счет снижения электропроводности между разделенными частями металлического корпуса.

Изобретение относится к области электроники, а именно к конструкциям корпусов для усилителей мощности, и может быть использовано для отвода теплового излучения от электронных компонентов усилителя, а также их экранирования от электромагнитного излучения. Технический результат заключается в повышении теплоотводящих и прочностных свойств корпуса при одновременном обеспечении электромагнитного экранирования электронных компонентов усилителя мощности. Достигается тем, что корпус усилителя мощности содержит основание, стенку и крышки, соединенные с образованием полости для размещения электронных модулей усилителя. Основание выполнено в виде плиты из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, имеющей крепежные отверстия и установочные площадки для крепления электронных модулей усилителя. Стенка выполнена из алюминиевого сплава и соединена с основанием соединением типа шип-паз, а крышки выполнены из алюминиевого сплава и соединены со стенкой соединением типа шип-паз. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх