РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК Российский патент 2013 года по МПК H05K7/20 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в блоках радиоэлектронной аппаратуры для повышения эффективности охлаждения мощных радиоэлементов.

Известен радиоэлектронный блок [1], состоящий из корпуса, выполненного в виде прямоугольного параллелепипеда с теплообменными стенками, субблоки которого выполнены в виде печатных плат с электрорадиоэлементами и с ответными частями электрических разъемов на одних из торцовых сторонах, функциональных ячеек, которые установлены в корпусе с возможностью обеспечения контактных прижимных элементов теплового контакта по крайней мере двух других торцовых сторон их печатных плат субблоков с соответствующими прилегающими к ним теплообменным стенкам корпуса и электрически соединенные с панелью корпуса своими ответными частями. Теплообменные стенки корпуса выполнены в виде полых камер с внутренними перегородками, сообщающихся между собой своими полостями с полостью корпуса посредством вентиляционных отверстий. Причем каждая полая камера с перегородками образована профилированной обшивкой из тонколистового материала. Контактные теплопроводящие прижимные элементы выполнены в виде клиновидных пружинных тепловых разъемов из изогнутых пластин, выступающие части которых расположены на соответствующих торцовых сторонах печатных плат субблоков, а ответные им гнездовые части - на соответствующих прилегающих к этим торцовым сторонам печатных плат на их внутренних поверхностях теплообменных стенках корпуса. На панели имеется шарнир с электрическими разъемами.

Недостатками известного блока являются малый геометрический размер теплового контакта, вследствие расположения их по торцам, сложность теплового разъема, выполненного в виде клиновидных пружинных тепловых разъемов, недостаточный тепловой контакт теплового разъема из-за сложного сопряжения угловых поверхностей, что сказывается на малой эффективности охлаждения.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является радиоэлектронный блок [2], содержащий корпус и функциональные ячейки, представляющие собой теплоотводящие основания с приклеенными к ним печатными платами с электрорадиоэлементами. Каждое теплоотводящее основание выполнено с нижним и боковыми теплостоками, основание каждой ячейки дополнительно снабжено верхним теплостоком, а стенки корпуса образованы плотно прижатыми друг к другу и скрепленными между собой торцевыми поверхностями одноименных теплостоков соседних ячеек.

Недостатками устройства-прототипа являются невысокая надежность, большие масса и объем радиоэлектронного блока.

Задача изобретения - повышение надежности, улучшение массогабаритных характеристик радиоэлектронного блока.

Поставленная задача достигается тем, что в радиоэлектронном блоке, содержащем корпус и функциональные ячейки, содержащие печатные платы с радиоэлементами и теплоотводы, согласно изобретению корпус выполнен из диэлектрического материала в виде цельной конструкции с внутренними перегородками, образующими полости, в которые размещаются функциональные ячейки, причем в центральной полости корпуса расположена плата трансформатора, содержащая четыре спаренных импульсных трансформатора с симметричным расположением обмоток, с противоположных сторон от платы трансформатора расположены по четыре функциональные ячейки, каждая из которых размещена в отдельной полости корпуса и представляет блок транзистора, содержащего две печатные платы, соединенные с помощью изоляционных стоек с резьбовыми отверстиями, служащими для крепления в корпус, при этом на первой печатной плате установлены три ограничительных диода, а на второй печатной плате мощный высоковольтный транзистор, причем вторая печатная плата выполнена двухсторонней с полигонами, повторяющими форму корпуса транзистора с двух сторон и содержит около 100 металлизированных отверстий, выполняющих функцию теплоотвода в качестве теплоотводящих трубок.

На фиг.1 представлена конструкция предлагаемого радиоэлектронного блока, включающая корпус 1 и функциональные ячейки 2, плату трансформатора 3, содержащую четыре спаренных импульсных трансформатора 4 с симметричным расположением обмоток. С противоположных сторон от платы трансформатора 3 по периметру корпуса 1 размещено по четыре функциональные ячейки 2, каждая из которых содержит две печатные платы, соединенных с помощью изоляционных стоек 6 с резьбовыми отверстиями, служащими для крепления в корпус 1. На первой печатной плате 7 установлены три ограничительных диода 8, а на второй печатной плате 9 мощный высоковольтный транзистор 10. Вторая печатная плата 9 выполнена двухсторонней с полигонами 11, повторяющими форму корпуса транзистора с двух сторон и содержит около 100 металлизированных отверстий 12, выполняющих функцию теплоотвода в качестве теплоотводящих трубок. На фиг.2 представлена конструкция блока транзистора.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Для обеспечения электрической прочности изоляции более 10 кВ конструкция предлагаемого радиоэлектронного блока выполнена блочно-модульным способом в прямоугольном цельном корпусе 1, изготовленном из диэлектрического материала с перегородками, образующими полости внутри корпуса 1. В центральной полости корпуса 1 расположена плата трансформатора 3, на которой размещены четыре спаренных импульсных трансформатора 4, выполненных с симметричным расположением обмоток. По периметру корпуса 1, с противоположных сторон от платы трансформатора 3, в своеобразных сотах, образованных полостями корпуса 1, расположены 8 блоков транзисторов, представляющих собой функциональные ячейки 2. Электрический потенциал между соседними блоками транзисторов составляет 1/8 часть от максимального значения. Подобное разделение схемы на 8 ячеек снижает рабочее напряжение в одном отдельно взятом блоке транзистора до значений, позволяющих выполнить его на основе печатного монтажа.

Блок транзистора представляет модуль (этажерку), состоящую из двух печатных плат. Обе платы соединены в блок с помощью изоляционных стоек 6 с резьбовыми отверстиями, для крепления в корпусе радиоэлектронного блока. На первой печатной плате 7 установлены три ограничительных диода 8, а на второй 9 - мощный высоковольтный транзистор 10. Вторая двухсторонняя печатная плата 9, на которой установлен транзистор, выполнена с полигонами 11, повторяющими форму корпуса транзистора 10 с двух сторон и имеет около 100 металлизированных отверстий 12 в качестве теплоотводящих трубок. Применение металлизированных отверстий позволило отказаться от металлического радиатора и значительно уменьшить габариты блока. Электрический монтаж между платами и между смежными блоками транзисторов выполнен из медной проволоки в изоляционной трубке из фторопласта. Высокопотенциальные цепи входа и корпуса разнесены друг от друга на значительное расстояние, т.к. расположены на противоположных концах корпуса.

Источники информации

1. Патент №1512469 РФ, Н05K 7/20, опубл. 27.09.2000.

2. Патент №2322776 РФ, Н05K 7/20, опубл. 20.04.2008.

Радиоэлектронный блок содержит корпус и функциональные ячейки, содержащие печатные платы с радиоэлементами и теплоотводы. Согласно изобретению корпус выполнен из диэлектрического материала в виде цельной конструкции с внутренними перегородками, образующими полости, в которые размещаются функциональные ячейки, причем в центральной полости корпуса расположена плата трансформатора, содержащая четыре спаренных импульсных трансформатора с симметричным расположением обмоток, с противоположных сторон от платы трансформатора расположены по четыре функциональные ячейки, каждая из которых размещена в отдельной полости корпуса и представляет блок транзистора, содержащего две печатные платы, соединенные с помощью изоляционных стоек с резьбовыми отверстиями, служащими для крепления в корпус, при этом на первой печатной плате установлены три ограничительных диода, а на второй печатной плате мощный высоковольтный транзистор, причем вторая печатная плата выполнена двухсторонней с полигонами, повторяющими форму корпуса транзистора с двух сторон, и содержит металлизированные отверстия, выполняющие функцию теплоотвода в качестве теплоотводящих трубок. Технический результат - повышение эффективности охлаждения мощных радиоэлементов и надежности, а также улучшение массогабаритных характеристик. 2 ил.

Радиоэлектронный блок, содержащий корпус, крышку и функциональные ячейки, содержащие печатные платы с радиоэлементами и теплоотводы, отличающийся тем, что корпус выполнен из диэлектрического материала в виде цельной конструкции с внутренними перегородками, образующими полости, в которые размещаются функциональные ячейки, причем в центральной полости корпуса расположена плата трансформатора, содержащая четыре спаренных импульсных трансформатора с симметричным расположением обмоток, с противоположных сторон от платы трансформатора расположены по четыре функциональные ячейки, каждая из которых размещена в отдельной полости корпуса и представляет блок транзистора, содержащего две печатные платы, соединенные с помощью изоляционных стоек с резьбовыми отверстиями, служащими для крепления в корпус, при этом на первой печатной плате установлены три ограничительных диода, а на второй печатной плате мощный высоковольтный транзистор, причем вторая печатная плата выполнена двухсторонней с полигонами, повторяющими форму корпуса транзистора с двух сторон и содержит около 100 металлизированных отверстий, выполняющих функцию теплоотвода в качестве теплоотводящих трубок.