CN216437820U - 用于电子器件的散热器模块和固态断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电子器件的散热器模块，所述散热器模块包括：至少一个基板组，每个基板组包括第一基板和第二基板，第一基板用于设置在对应的电子器件的第一侧，所述第二基板用于设置在所述电子器件的与所述第一侧相反的第二侧；半导体制冷片，置于所述第一基板与所述电子器件的所述第一侧之间以及所述第二基板与所述电子器件的所述第二侧之间；多个散热片，至少连接在每个基板组的所述第一基板与所述第二基板之间。本实用新型还公开了一种固态断路器，其包括如上所述的用于电子器件的散热器模块。

Description

用于电子器件的散热器模块和固态断路器

技术领域

本实用新型涉及对电子器件进行散热的散热器模块，还涉及包括这种散热器模块的固态断路器。

背景技术

固态断路器的应用是未来的一种趋势，其有非常读出的优势，涉及分断快速、互联互通、级联保护等，但是固态断路器往往使用IGBT、MOSFET等大功率元器件作为开断电流的电子元器件，这些器件往往发热量很大(>200W/相)，因此散热成为重要的问题。

针对该问题，现有技术采用使用水冷结构的***，其涉及去离子水的使用，因此需要供应去离子水的泵和管路等，这样的***价格昂贵，结构复杂，占地空间大，对***设备要求高。

因此，需要改进的散热方案。

实用新型内容

为此，根据本实用新型的第一方面，提出一种用于电子器件的散热器模块，其包括：

至少一个基板组，每个基板组包括第一基板和第二基板，第一基板用于设置在对应的电子器件的第一侧，所述第二基板用于设置在所述电子器件的与所述第一侧相反的第二侧；

半导体制冷片，置于所述第一基板与所述电子器件的所述第一侧之间以及所述第二基板与所述电子器件的所述第二侧之间；

多个散热片，至少连接在每个基板组的所述第一基板与所述第二基板之间。

本实用新型所提出的用于电子器件的散热器模块可以包括以下进一步发展中的一项或多项。

在一个或一些实施例中，在相邻的基板组之间也设置有多个散热片。

在一个或一些实施例中，在所述半导体制冷片与对应的电子器件之间设置有电绝缘的导热垫。

在一个或一些实施例中，所述多个散热片与所述第一基板和所述第二基板垂直设置。

在一个或一些实施例中，所述电子器件成排设置，每一排电子器件的第一侧设置一个所述第一基板，每一排电子器件的第二侧设置一个所述第二基板。

在一个或一些实施例中，所述半导体制冷片的吸热侧贴靠所述电子器件，所述半导体制冷片的放热侧贴靠相应的所述第一基板或所述第二基板。

在一个或一些实施例中，所述散热器模块还包括风扇，所述风扇设置在所述基板组的一端，使得所述风扇能够在所述散热片之间送风。

在一个或一些实施例中，所述散热器模块包括相对于所述风扇设置在所述基板组的相对的一端的孔板。

在一个或一些实施例中，所述散热器模块还包括风道挡板，所述风道挡板横向于所述孔板设置在所述散热器模块的一侧。

在一个或一些实施例中，所述多个散热片和/或所述第一基板和所述第二基板的材料包括铝。

根据本实用新型的第二方面，提出一种固态断路器，其包括如上所述的用于电子器件的散热器模块。

本实用新型所提出的固态断路器可以包括以下进一步发展中的一项或多项。

在一个或一些实施例中，其包括如上所述的用于电子器件的散热器模块。

在一个或一些实施例中，所述电子器件为设置在固态断路器的电路板上的电子器件。

在一个或一些实施例中，所述电气器件包括IGBT和/或MOSFET。

在一个或一些实施例中，所述散热器模块设置在所述固态断路器的壳体中，且所述孔板是构成所述固态断路器的壳体的板。

本实用新型所提出的散热器模块可以在不改变固态断路器的原有配置和构造的情况下集成到固态断路器，并有效利用可用空间，结构紧凑，空间节省，易于安装，对***设备无要求，成本效益高，并且可以针对固态断路器的原有配置和构造进行定制，实现最优散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的固态断路器的立体示意图，其中设置有本实用新型所提出的用于电子器件的散热器模块；

图2示出了根据本实用新型所提出一个实施例的用于电子器件的散热器模块的剖视图。

附图标记列表

1 固态断路器

10 散热器模块

100 基板组

110 第一基板

120 第二基板

200 半导体制冷片

300 散热片

500 风扇

600 孔板

700 风道挡板

20 电气器件

30 电子板

60 壳体

610 侧板

具体实施方式

下面，参照附图详细描述根据本公开的实施例的用于电子器件的散热器模块和包括其的固态断路器。为使本实用公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对结合附图提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非上下文另有定义，否则单数形式包括复数形式。在整个说明书中，术语“包括”、“具有”、等在本文中用于指定所述特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合。

另外，即使包括诸如“第一”、“第二”等序数的术语可用于描述各种部件，但这些部件并不受这些术语的限制，并且这些术语仅用于区分一个元件与其他元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

如图1-2所示，其中示出根据本实用新型的第一方面提出的用于电子器件20的散热器模块10的一个实施例，该散热器模块10用于散发电子器件20所散发的热量。非排他性地，且非限制性地，电气器件20可以是固态断路器1(如图1所示)的电子板30上的各种电子元器件，包括IGBT和/或MOSFET等。

如图1-2所示，用于电子器件20的散热器模块10可以包括至少一个基板组100、半导体制冷片200和散热片300。每个基板组100包括第一基板110和第二基板120，第一基板110用于设置在电子器件20的第一侧，第二基板120则用于设置在电子器件20的与第一侧相反的第二侧，可选地，第一基板110和第二基板120的材料包括铝。半导体制冷片200置于第一基板110与电子器件20的第一侧之间以及第二基板120与电子器件20的所述第二侧之间。更加具体地，每个半导体制冷片200的吸热侧贴靠电子器件20，每个半导体制冷片200的放热侧贴靠相应的第一基板110或第二基板120。多个散热片300至少连接在每个基板组100的第一基板110与第二基板120之间，可选地，散热片300的材料包括铝。半导体制冷片200更具体地可以为帕尔贴效应片。此外，半导体制冷片200可选地可以经由导线连接至为电子器件20供电的电源，以使直流电通过半导体制冷片200，由此可以在不提供外部电源的情况下实现半导体制冷片200的供电。

由此，使用本实用新型所提出的散热器模块10，由电子器件20所散发的热量可以经由相应的半导体制冷片200被传导到相应的第一基板110和第二基板120，然后从第一基板110和第二基板120传导到散热片300，最后经由散热片300散发出去，从而实现对电子器件20的散热。这样的散热器模块10结构简单，对***设备无要求，尺寸紧凑，能够充分利用可用空间，且易于安装，成本效益高，同时散热效果好。

在未示出的更加具体的实施方式中，还可以在半导体制冷片200与对应的电子器件20之间设置有电绝缘的导热垫(未示出)，这样的导热垫一方面对电子器件20具有保护作用，另一方面可以与电子器件20建立更大的导热表面，从而确保对其进行有效散热，这尤其是在电子器件20的外部面并非平面的情况下有利。

如图1-2所示，在更为具体的实施例中，在相邻的基板组100之间也设置有多个散热片300，例如一个基板组100的第一基板110与相邻基板组100的第二基板120之间设置有多个散热片300。且在一个或一些实施方式中，所述多个散热片300与第一基板110和第二基板120垂直设置。这有助于实现紧凑的设计和确保可靠的散热。

如图1-2所示，在一个或一些实施方式中，电子器件20可以成排设置，这时每一排电子器件20的第一侧可以设置一个第一基板110，每一排电子器件20的第二侧可以设置一个所述第二基板120。这样可以简化散热器模块的设计，易于安装，且进一步有利于实现紧凑的结构，在确保散热的同时节省空间。

当然，电子器件20、第一基板110和第二基板120以及散热片300的这种设置仅仅是示例性而非限制性的。实际上，基板组100和散热片300的数量、位置和具体构造可以根据电子器件20的布置进行适配。应理解，本实用新型涵盖所有这些可行性。

在一个或一些实施例中，散热器模块10还可以包括风扇500，该风扇500可以设置在基板组100的一端，且该风扇500被定位和构造为能够在散热片300之间送风，例如沿大致平行于散热片300的方向送风，这样可以将热量从散热片300吹散出去。更加具体地，散热器模块10还包括相对于风扇500设置在基板组100的相对的一端的孔板600。可选地，孔板600中设置有规则分布的通孔，例如均匀分布的通孔。经由该孔板600，热量可以被风扇500从基板组200吹到外部。可选地，还可以横向于孔板600在散热器模块10的一侧设置风道挡板700，该风道挡板700例如还横向于散热片300设置，以确保风扇500的送风和散热效率。

如图1所示，根据本实用新型的第二方面，还提出一种固态断路器1，其包括如上所述的用于电子器件20的散热器模块10。该固态断路器1可以包括壳体60，且包括设置在电路板30上的电子器件20，诸如IGBT和/或MOSFET，其例如成排布置。在这样的固态断路器1中，可以根据壳体60内的可用空间，电子器件20的原有尺寸、构造和设置方式，流经电子器件20的电流大小，确定出最优散热器模块1的具体构造，包括但不限于基板组数量和基板尺寸、散热片数量和尺寸、半导体制冷片数量和尺寸、风扇500的规格以及他们的设置方式等。更加具体地，散热器模块10的孔板600可以是构成固态断路器1的壳体60的板。此外，在这样的固态断路器1中，半导体制冷片可以经由导线从固态断路器1取电，这样可以在不设置外部电源的情况下确保半导体制冷片的供电。

在如图1所示的具体构造中，散热器模块10的风道挡板700将固态断路器1壳体60内的空间一分为二，风道挡板700的一侧设置了散热器模块10，风道挡板700的另一侧设置了固态断路器1的其余部件。更加具体地，风道挡板700可以与承载电子器件20的电子板30平行设置，这样进一步简化整体结构，节省材料，进一步确保可用空间的有效利用和整体紧凑性。

由此，散热器模块可以在不改变固态断路器的原有配置和构造的情况下集成到固态断路器，并有效利用可用空间，结构紧凑，空间节省，易于安装，对***设备无要求，成本效益高，并且可以针对固态断路器的原有配置和构造进行定制，实现最优散热效果。

上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型所提出的用于电子器件的散热器模块和包括其的固态断路器的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实用新型的保护范围。

本公开的范围并非由上述描述的实施方式来限定，而是由所附的权利要求书及其等同范围来限定。

Claims (14)

1.一种用于电子器件的散热器模块，其特征在于，所述散热器模块包括：

至少一个基板组，每个基板组包括第一基板和第二基板，第一基板用于设置在对应的电子器件的第一侧，所述第二基板用于设置在所述电子器件的与所述第一侧相反的第二侧；

半导体制冷片，置于所述第一基板与所述电子器件的所述第一侧之间以及所述第二基板与所述电子器件的所述第二侧之间；

多个散热片，至少连接在每个基板组的所述第一基板与所述第二基板之间。

2.根据权利要求1所述的用于电子器件的散热器模块，其特征在于，在相邻的基板组之间也设置有多个散热片。

3.根据权利要求1所述的用于电子器件的散热器模块，其特征在于，在所述半导体制冷片与对应的电子器件之间设置有电绝缘的导热垫。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于电子器件的散热器模块，其特征在于，所述多个散热片与所述第一基板和所述第二基板垂直设置。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的用于电子器件的散热器模块，其特征在于，所述电子器件成排设置，每一排电子器件的第一侧设置一个所述第一基板，每一排电子器件的第二侧设置一个所述第二基板。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的用于电子器件的散热器模块，其特征在于，所述半导体制冷片的吸热侧贴靠所述电子器件，所述半导体制冷片的放热侧贴靠相应的所述第一基板或所述第二基板。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的用于电子器件的散热器模块，其特征在于，所述散热器模块还包括风扇，所述风扇设置在所述基板组的一端，使得所述风扇能够在所述散热片之间送风。

8.根据权利要求7所述的用于电子器件的散热器模块，其特征在于，所述散热器模块包括相对于所述风扇设置在所述基板组的相对的一端的孔板。

9.根据权利要求8所述的用于电子器件的散热器模块，其特征在于，所述散热器模块还包括风道挡板，所述风道挡板横向于所述孔板设置在所述散热器模块的一侧。

10.根据权利要求根据权利要求1至3中任一项所述的用于电子器件的散热器模块，其特征在于，所述多个散热片和/或所述第一基板和所述第二基板的材料包括铝。

11.一种固态断路器，其特征在于，其包括根据权利要求1至9中任一项所述的用于电子器件的散热器模块。

12.根据权利要求11所述的固态断路器，其特征在于，所述电子器件为设置在固态断路器的电路板上的电子器件。

13.根据权利要求12所述的固态断路器，其特征在于，所述电子器件包括IGBT和/或MOSFET。

14.一种固态断路器，其特征在于，其包括根据权利要求8至9中任一项所述的用于电子器件的散热器模块，所述散热器模块设置在所述固态断路器的壳体中，且所述孔板是构成所述固态断路器的壳体的板。

Images