应用

电力电子设备钣金外壳

逆变器或电源的外壳看起来是一个带散热孔的盒子。实际上它是一个电气件:它的表面是接地路径的一部分,它的几何决定绝缘距离,它的平面度决定散热器能不能把热传走。

审核 Tom,高级工艺工程师·东莞源头工厂 · 精密钣金 11 年以上经验
电力电子设备钣金外壳
简要回答

电力电子外壳由导电、距离和发热三件事定义。接地必须走裸金属,电气间隙和爬电距离要扛得住工作电压,散热器安装面是功能性的平面度要求,不是外观要求。

表面处理是功能性的

当外壳本身是接地基准,或当面板之间必须为 EMC 做导电连接时,接触面必须导电。这意味着喷涂前遮蔽,或选择天生导电的表面——镀锌钢板留裸材,或在喷涂面板上遮蔽出接触区。

陷阱在螺接处。两块喷涂过的面板拧在一起,看起来接通了,其实没有。凡是通过接缝走接地电流的地方,两个面都要遮蔽出裸金属端面,紧固件常用镀锌件而不是喷涂层。这是图纸注记的事,不是车间现场临时决定的事。

间隙、爬电与结构设计一起做

要求钣金上的对应做法
跨表面的爬电距离用成形的筋、槽或隔挡把路径拉长,而不是后加零件
空气中的电气间隙内部间距 = 最高的元器件高度 + 要求的距离
面板之间的接地连接遮蔽的裸金属端面、镀锌紧固件,可拆卸面板加导电衬垫
散热器安装散热器正下方的平面度与板厚;成形面上的螺钉扭矩
热元器件的气流通风位置与导风结构,与热设计一起商定
EMI 屏蔽密封条槽、指簧接触面、接缝处开孔尺寸
电气要求如何在钣金上落地

散热器与平面度

散热器传热的效果取决于接触得有多实。当外壳面就是安装面时,平面度直接决定结果:一块拱起的板意味着局部接触和一颗发烫的器件。平面度要求要带数值和测量方法写清楚,而达标的手段通常是在板上成形出加强结构,而不是加厚板材。

板厚在紧固处还有第二层影响。成形面上的螺钉扭矩会让材料反复受力,所以在需要反复拧紧的位置要规定凸台、嵌件或叠层补强——这类返工风险不在产线上暴露,而是在用户现场。

  • 把每一个接地和接触面指定为遮蔽面,并写明公差在喷涂前还是喷涂后生效。
  • 保留导电表面方案的余地:接地面板内侧用裸镀锌钢板很常见。
  • 散热器面的平面度要用数值和方法来规定;只写「平整」等于什么都没说。
  • 想清楚维修时技师的手要伸到哪里,据此做成形和去毛刺。

常见问题

必须喷涂的面板之间怎么接地连接?

在每个连接界面遮蔽出裸金属端面,紧固件用镀锌件而不是喷涂层。可拆卸的面板用导电衬垫,保证反复装配后仍然接通。导通是在装配好的整机上实测的,不是从图纸上推定的。

散热器安装面的平面度要求能做到吗?

能,在成形工艺能实现的范围内。请给出数值和测量方法,答案通常来自成形的加强结构,而不是更厚的板材。特别严的平面度可能要转向另配一块机加工垫板——这是个成本决定,值得早做。

通风孔的标准做法是什么?

先与贵方热设计工程师商定开孔率和位置,再在百叶、冲孔、金属网板、带过滤开口之间选择。每种方案的防护等级和风量取舍不同,在展开图编程之前定下来,成本会低得多。

爬电距离能用钣金实现吗?

通常是靠几何:成形的筋、槽或立起的隔挡把表面路径拉长。距离要求很大时,一般用独立的绝缘隔挡,而且要在设计阶段就做进去,而不是绝缘测试没过后再补。

组装也由你们做吗?

机械组装可以——五金件、嵌件、密封条、导电衬垫、接口明确的散热器,以及标识。电气装配和安全测试留在贵方产线上,认证责任在哪里,工序就在哪里。

把图纸发过来,拿到靠得住的答复

工程师会审核模型的可制造性,并返回一份带 DFM 意见的报价 —— 指出哪些地方会改变价格。