CN102570775A - 变流器双面水冷散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是一种变流器双面水冷散热器，用于变流器功率模块冷却。其特征在于：功率模块固定于散热器两侧，散热器包含上下盖板，钎焊封闭，盖板内表面加工出水道；功率模块下对应主水道；多个主水道通过连接水道串联或并联，以符合整体水压降和流速要求；连接水道可灵活设计以避开功率模块安装位置。本发明有低热阻，低成本，散热效果均衡，厚度薄，重量轻，灵活设计，生产难度低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及功率模块散热装置，适用于大功率电力电子功率模块或有较高散热要求器件的散热。
背景技术
当变流器工作时会产生开关及导通损耗，因此需要散热装置以限制功率模块结温在特定温度以内。目前变流器的冷却方式有风冷、液冷和热管等。液冷具有较高的散热能力且适用于高热量产生器件。考虑到油冷价格昂贵并有泄漏污染等问题，水冷散热器得到了广泛应用。
发明内容
为了克服现有变流器风冷、油冷以及水冷散热器存在的不足，提高散热器效率，减小散热器体积和重量，本发明提供了一种新型复合扰流水冷散热器。
本发明所采用的技术方案是：包含盖板，主体和复合片式扰流器；主体内表面加工出扁平水道，盖板钎焊于主体之上以密闭水道。功率模块通过螺钉从盖板外表面紧固于盖板和主体。盖板外表面经加工以达到一定表面粗糙度和平度要求。功率模块下对应扁平主水道；多个功率模块对应多个主水道，主水道通过连接水道串联或并联，以达到整体水压降和流速要求；连接水道宽度、深度、位置以及沟道数目灵活选择。主水道中有复合式扰流器，连接水道无扰流器。扰流器由单个或多个横向、纵向、斜向、网格样式层片复合而成，所需扰流片数目及组合由水道厚度及热阻目标等决定。
本发明具有以下优点：模块化设计，易于加工，高拓展性；主体厚度小，重量轻，整体散热器体积小，制作成本低；通过复合片式扰流器，散热效率高，热阻低。
附图说明
图1为本发明所述复合扰流水冷散热器的构成示意图；
图2为图1的水流示意图；
图3为图1的切面剖视图；
图4为散热器功率模块安装总成图；
图5为散热器纵向扰流片构造图；
图6为散热器横向扰流片构造图；
图7为散热器斜向扰流片构造图；
图8为散热器网格扰流片构造图；
图9为散热器扰流片侧视图。
图中：1-盖板， 2-主体，3-复合片式扰流器，4-入水口，5-出水口，6-主水道，7-连接水道，8-功率模块， 9-功率模块安装孔，10-功率模块安装面，11-扰流片支架，12-扰流片条状连接。
具体实施方式
功率模块8用螺钉安装在散热器外表面（盖板1外侧），安装面10涂有散热硅脂。安装孔9穿过盖板1和主体2内有硬质螺套用于固定功率模块8。
盖板1和主体2由真空钎焊密封，水道密闭，能抗击高水压的机械强度。盖板1外表面经加工，达到较高的平整度和粗糙度，以实现散热器贴合功率模块8降低安装面10热阻。
主体2表面加工出扁平水道。功率模块8下方对应主水道，其面积比功率模块8略小，功率模块8安装位置下无水道。
多个主水道6通过连接水道7并联或串联，并联特点为流量大压降小，串联流量小压降大。对于多个功率模块8安装在一个散热器的场合，串联或并联可灵活选择以满足水压和流量设计要求。连接水道7可采用单一水道或多个离散分布式水道的方式。当所需连接水道较长时，单一水道有工艺简单的优点。当所需连接水道较短时，分布式连接水道有压降小，传热均匀的优点。
主水道中安装有复合片式扰流器3，由单层或多层扰流片复合而成。单层扰流片形状与主水道同，两端为支架11，嵌置于主水道6、盖板1和主体2之间，中部条状连接12起扰流作用。支架及中部连接侧视为工字形（如图9所示）。参照水流及条状连接12方向，单个扰流片有横向、纵向、斜向及网格等样式（如图5-8所示）。基于功率模块封装，扰流片可模块化设计生产。扰流器3可由单个或多个扰流片层叠而成，多个扰流片可为单一样式或者多种样式混合。
Claims (6)
1.一种变流器双面水冷散热器，用于功率模块等低热阻要求，包括盖板1、主体2和复合片式扰流器3；其特征在于功率模块8通过螺钉固定于盖板1外表面，盖板1和主体2真空钎焊封闭，主体上有主水道6、连接水道7、进水口4和出水口5，主水道6中嵌入复合片式扰流器3。
2.如权利要求1所述的水冷散热器，其特征在于：盖板1表面经加工以达到表面粗糙度和平整度要求。
3.如权利要求1所述的水冷散热器，其特征在于：主水道6位于功率模块正下方，厚度薄，单个或多个分布式连接水道7将主水道6串联或者并联以达到整体压降及流量要求。
4.如权利要求1所述的水冷散热器，其特征在于：主水道6中放置复合扰流器3，扰流器由单个或多个扰流片组成，大小与主水道同，扰流片两端为支架11，嵌于主水道6、盖板1和主体2之间，中部条状连接12起扰流作用，条状连接12有四种连接样式，横向、纵向、斜向及网格。
5.复合扰流器可以由多个相同或不同样式的扰流片叠加形成。
6.如权利要求1所述的水冷散热器，其特征在于：主水道6厚度为单个扰流片支架11厚度的整数倍。
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN102570775A (zh) |
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2010
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Application publication date: 20120711 |