CN206024377U - 功率器件散热组件及散热*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电梯电控功率器件设计技术领域,公开了一种功率器件散热组件,包括散热器和吸风装置,所述散热器包括基板及基板上设置的多个热管,所述基板与功率器件的底板尺寸相对应,所述多个热管镶嵌设置在所述基板的法线方向,每个热管内装有相变介质,所述吸风装置包括吸风罩、风管和风扇单元,所述吸风罩罩设在所述散热器上,所述风管连接所述吸风罩和风扇单元,在所述吸风罩上开有进气口,所述风扇单元上开有出风口。本实用新型还公开了由功率器件散热组件组成的散热***。本实用新型的柔性风管道设计可以将风机与散热器分开布局,风道不受限制,散热器尺寸缩减到每个模块大小,并通过热管降低热阻。
Description
技术领域
本实用新型涉及电梯电控功率器件设计技术领域,特别是一种功率器件散热组件及散热***。
背景技术
近年来,电力电子领域发展迅速,大功率电力拖动,如整理器、逆变器,电源装置,如UPS等,多采用IGBT、IPM等功率器件实现电力转换。而这类部件往往发热量较大,且功率器件温度升高严重影响其使用寿命及可靠性。这些场合必须使用功率器件专用散热器,常见散热器为铝基板配翅片、重力热管散热器及水冷散热器等,尺寸较大,成本较高,且对风道设计要求严格。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术问题,提供一种功率器件散热组件及散热***,能够大幅减小散热器尺寸,适用于大功率模块散热。
本实用新型采取的技术方案是:
一种功率器件散热组件,其特征是,包括散热器和吸风装置,所述散热器包括基板及基板上设置的多个热管,所述基板与功率器件的底板尺寸相对应,所述多个热管镶嵌设置在所述基板的法线方向,每个热管内装有相变介质,所述多个热管的总的最大传热量大于所述功率器件的发热功率;所述吸风装置包括吸风罩、风管和风扇单元,所述吸风罩罩设在所述散热器上,所述风管连接所述吸风罩和风扇单元,在所述吸风罩上开有进气口,所述风扇单元上开有出风口。
进一步,所述热管通过所述基板上的孔洞与基板涨接或焊接,所述热管底部与基板平齐,所述热管没入基板的部分为圆柱型,露出基板部分为圆锥型。
进一步,所述热管内填充纯水或水与酒精的混合液。
进一步,所述吸风罩完全覆盖在所述散热器上,在所述散热器上方的吸风罩内形成第一气腔,所述吸风罩的进气口为进气栅格,设置在所述吸风罩的四周。
进一步,所述进气栅格为菱形网格。
进一步,所述风扇单元与风管连接位置形成第二气腔,所述风管为柔性中空管道,所述风管与吸风罩及风扇单元螺旋紧固连接。
一种功率器件散热***,由上述的功率器件散热组件组成,其特征是,每个散热组件的风管连均连接至同一个风扇单元,所述风扇单元包括多个风扇组合,多个风管与风扇单元连接的第二气腔相连通。
本实用新型的有益效果是:
(1)根据功率器件内部半导体芯片布局设置热管,热管可以发挥最大传热效力;
(2)热管内部填充相变介质,提高导热系数,锥型及圆柱型结构,配合吸风罩的气腔1与进风口栅格,可以快速进行热交换,单个散热器尺寸最小,且不需要传统的翅片散热;
(3)集中式的风扇机组,配合风道管,散热器与风扇机组可以灵活布置,便于柜体空间布局,节省柜体尺寸。整体散热器及风道设计,相比传统风冷散热器及热管散热器,热阻更低、空间最省、尺寸最小、布局更灵活。
附图说明
附图1为本实用新型的散热器的侧视图;
附图2为本实用新型的散热器的正视图;
附图3为吸风罩设置在散热器上的结构示意图;
附图4为散热***中散热组件的结构示意图。
附图中的标号分别为:
1. 散热器; 2. 吸风装置;
3. 基板; 4. 热管;
5. 吸风罩; 6. 风管;
7. 风扇单元; 8. 进气栅格;
9. 第一气腔; 10. 出风口;
11. 第二气腔; 12. 风扇机组。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型功率器件散热组件及散热***的具体实施方式作详细说明。
参见附图1、2,功率器件散热组件包括散热器1和吸风装置2,散热器1包括基板3及基板3上设置的多个热管4,基板3与功率器件的底板尺寸相对应,多个热管4镶嵌设置在基板3的法线方向。基板3可以选择铝合金或纯铜材质,并做表面处理;基板3的尺寸与功率器件底板一致或略大;基板3上开有可以紧固热管4的通孔,孔的数量及位置至少与功率器件半导体芯片对应。热管4垂直于基板3安装,并通过基板3上的孔洞与基板3涨接或焊接,以保证良好的接触;热管4底部与基板3平齐,保证一定的平面度与粗糙度;热管4没入基板3的部分为圆柱型,露出基板3部分为圆锥型;热管4内部填充有一定量的具备相变能力介质,如纯水、水与酒精混合液或其他化学液体混合液,单根热管4的热值与热管4数量乘积应大于模块计算发热功率。
参见附图3、4,吸风装置2包括吸风罩5、风管6和风扇单元7,吸风罩5罩设在散热器1上,风管6连接吸风罩5和风扇单元7,在吸风罩5上开有进气口,风扇单元7上开有出风口10。吸风罩5完全覆盖在散热器1上,在散热器1上方的吸风罩5内形成第一气腔9,在热管4底部留有气体流动空间,吸风罩5的进气口为进气栅格8,设置在吸风罩5的四周。风扇单元7与风管6连接位置形成第二气腔11,风管6为柔性中空管道,可自由弯折风管6与吸风罩5及风扇单元7螺旋紧固连接达到密封效果。
多个风扇单元7组成风扇机组12,多个风管6与风扇单元7连接的第二气腔11相连通。风扇机组12由若干个风道连接口,用以与各散热器1模块对应的吸风罩5相连,组成散热***。多个风扇单元7构成大容量中央风机组,为风管6道侧吸风,出风口10出风,为吸风罩5提供通风量。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种功率器件散热组件,其特征在于:包括散热器和吸风装置,所述散热器包括基板及基板上设置的多个热管,所述基板与功率器件的底板尺寸相对应,所述多个热管镶嵌设置在所述基板的法线方向,每个热管内装有相变介质,所述多个热管的总的最大传热量大于所述功率器件的发热功率;所述吸风装置包括吸风罩、风管和风扇单元,所述吸风罩罩设在所述散热器上,所述风管连接所述吸风罩和风扇单元,在所述吸风罩上开有进气口,所述风扇单元上开有出风口。
2.根据权利要求1所述的功率器件散热组件,其特征在于:所述热管通过所述基板上的孔洞与基板涨接或焊接,所述热管底部与基板平齐,所述热管没入基板的部分为圆柱型,露出基板部分为圆锥型。
3.根据权利要求1所述的功率器件散热组件,其特征在于:所述热管内填充纯水或水与酒精的混合液。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的功率器件散热组件,其特征在于:所述吸风罩完全覆盖在所述散热器上,在所述散热器上方的吸风罩内形成第一气腔,所述吸风罩的进气口为进气栅格,设置在所述吸风罩的四周。
5.根据权利要求4所述的功率器件散热组件,其特征在于:所述进气栅格为菱形网格。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的功率器件散热组件,其特征在于:所述风扇单元与风管连接位置形成第二气腔,所述风管为柔性中空管道,所述风管与吸风罩及风扇单元螺旋紧固连接。
7.一种功率器件散热***,由多个如权利要求1至6中所述的功率器件散热组件组成,其特征在于:每个散热组件的风管连均连接至同一个风扇单元,所述风扇单元包括多个风扇组合,多个风管与风扇单元连接的第二气腔相连通。
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