CN103137579A - 水冷散热基板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种水冷散热基板，包括主板、进水接头和出水接头；所述进水接头和出水接头安装在所述主板上且与主板内部的冷却液通道连通；所述主板上具有固定功率器件的多个安装孔。水冷散热基板通过进水接头、出水接头与主板内部的冷却液通道连通，形成冷却液循环回路，将功率器件工作所散发的热量带出去，从而实现功率器件的冷却。与现有技术相比，散热功率更大，冷却性能更好，集成度更高，而体积更小。进而大大提高了大功率器件应用的可行性和可靠性。

Description

水冷散热基板
技术领域
本发明涉及散热技术，尤其涉及一种水冷散热基板。
背景技术
随着机车交流传动技术的发展，机车变流器采用大功率的绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT)作为开关元件，而且大功率IGBT在机车变流器上的应用日益广泛，而它的散热问题也日益突出。
现有的变流器功率器件的散热装置主要采用风冷散热器或热管散热器，两者结构与功能相似。结构为单面安装，一面为安装面，另一面为散热片，风冷散热器为齿状散热片，热管散热器为尺寸较长的热管。功率器件安装在风冷散热器或热管散热器的安装面上，工作时经散热基板将热传至散热片或热管上，通过外部风扇将热散出去。部分热管散热器完全是自然散热，即依靠自身热管将热传至空气中。
现有的变流器功率器件的散热装置，由于采用风冷散热或自然冷却，散热性能较差，从而限制了功率器件的功率；且散热装置体积较大，功率器件也只能单面安装，使得整个功率模块的体积和重量较大，结构复杂。
发明内容
本发明提供一种水冷散热基板，用以解决现有技术中的散热装置散热性能差、体积较大且结构复杂的技术缺陷。
本发明提供一种水冷散热基板，包括主板、进水接头和出水接头；所述进水接头和出水接头安装在所述主板上且与主板内部的冷却液通道连通；
所述主板上具有固定功率器件的多个安装孔。
优选地，所述主板为矩形板结构；所述进水接头和出水接头安装在所述主板宽度方向的侧端面上。
优选地，所述水冷散热基板还包括定位销，该定位销与所述进水接头和出水接头安装在同侧，用于将水冷散热基板固定在变流柜上，实现水冷散热基板与变流柜的冷却***的对接。
优选地，所述安装孔布设在所述主板的两个主平面上。
优选地，所述安装孔为螺纹孔。
本发明提供的水冷散热基板，通过进出水接头与内部的冷却液通道连通，形成冷却液循环回路，将功率器件工作所散发的热量带出去，从而实现功率器件的冷却。与现有技术相比，散热功率更大，冷却性能更好，集成度更高，而体积更小。进而大大提高了大功率器件应用的可行性和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的水冷散热基板的主视图；
图2为图1所示的水冷散热基板的俯视图。
具体实施方式
参考图1和图2，图1为本发明实施例提供的水冷散热基板的主视图；图2为图1所示的水冷散热基板的俯视图。
如图1和2所示，本实施例提供的水冷散热基板包括主板1、进水接头2和出水接头3。进水接头2和出水接头3安装在主板1上且与主板1内部的冷却液通道(图中未示出)连通，具体地，进水接头2和出水接头3通过螺纹孔和密封胶与主板1内部的冷却液通道连通。
主板1上具有用于安装变流器的功率器件的多个安装孔11。
具体地，主板1为矩形板结构；进水接头2和出水接头3安装在主板1宽度方向的侧端面上。主板1内部的冷却液通道可以设计成多种形式，例如，可以采用水管沿主板1的板面弯折而成，进水接头2与水管的一端连通，出水接头3与水管的另一端连通。也可以采用机械加工的方式在主板1内部加工处冷却液通道。
安装孔11可以为螺纹孔，便于功率器件的安装和拆卸。
在实际应用中，变流器的功率器件通过主板1的多个安装孔11安装在主板1上，主板1是导热性好的材料，便于功率器件散热。
进水接头2和出水接头3与供水***连通，形成冷却液回路，进而带走功率器件的热量，达到散热的目的。
冷却液可以采用纯水，或者纯水与防冻剂混合液，或者纯水与防腐剂的混合液。
本实施例提供的水冷散热基板，通过进水接头2和出水接头3与主板1内部的冷却液通道连通，形成冷却液循环回路，对主板1上安装的变流器的功率器件进行冷却，与现有技术相比，冷却性能更好，因而可以在主板1上安装大功率的功率器件(如IGBT)，提高变流器的功率模块的性能。并且，冷却回路位于主板1的内部，与现有的散热装置相比，体积较小。
在本发明上述实施例的基础上，还可以对水冷散热基板作进一步的改进，具体改进方案如下：
如图1所示，水冷散热基板还包括定位销4，该定位销4与进水接头2和出水接头3安装在同侧，用于将水冷散热基板固定在变流柜上，实现水冷散热基板与变流柜的冷却***的对接。具体地，定位销4可以直接与变流柜的箱体上对应的结构插合，便于安装和拆卸，降低维护成本。
此外，安装孔11可以布设在主板1的两个主平面上，也就是说，主板1的两面均具有安装孔11，可以在主板1的两面上安装功率器件，主板1内部的循环冷却液可以对主板1两面上的功率器件实施散热。可以看出，水冷散热基板的散热性能高，因而可以在主板1上安装更多的功率器件，进而可以提高整个功率模块的功率，提高变流器功率模块的性能。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种水冷散热基板，其特征在于，包括主板、进水接头和出水接头；所述进水接头和出水接头安装在所述主板上且与主板内部的冷却液通道连通；
所述主板上具有固定功率器件的多个安装孔。
2.根据权利要求1所述的水冷散热基板，其特征在于，所述主板为矩形板结构；所述进水接头和出水接头安装在所述主板宽度方向的侧端面上。
3.根据权利要求2所述的水冷散热基板，其特征在于，所述水冷散热基板还包括定位销，该定位销与所述进水接头和出水接头安装在同侧，用于将水冷散热基板固定在变流柜上，实现水冷散热基板与变流柜的冷却***的对接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的水冷散热基板，其特征在于，所述安装孔布设在所述主板的两个主平面上。
5.根据权利要求4所述的水冷散热基板，其特征在于，所述安装孔为螺纹孔。
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