CN103851661B - 半导体微波炉 - Google Patents

Abstract

本发明适用于微波炉生产技术领域，提供了一种半导体微波炉，包括腔体和设于腔体外的半导体功率源，半导体功率源包括由电路板和半导体管组成的半导体功率板及功率输出结构，半导体管和功率输出结构设于电路板上；腔体的底部设有与腔体一体成型的向下凸起的腔体拉伸结构，所述电路板固定在所述腔体拉伸结构的外侧且所述半导体管与所述腔体拉伸结构呈热传导固定安装。本发明提供的半导体微波炉利用其腔体是金属、热传导性能好、半导体功率板扁平状的特点，把整个腔体作为半导体功率板的散热器，结构简单，体积小，非常适合于半导体微波炉整机的结构布置，同时半导体功率板散发的热量可以间接加热腔体内食物，提升加热速率。

Description

半导体微波炉

技术领域

本发明属于微波炉生产技术领域，更具体地说，是涉及一种半导体微波炉的散热结构。

背景技术

半导体微波炉产品的出现掀起了微波炉行业革命，这种微波炉借鉴了通信行业半导体应用的相关技术，利用全直流半导体芯片振荡原理，微波炉所需要的电压从4000伏特降低至32伏特，产生出符合民用加热标准的2450MHz±50MHz（即2.45G）频段微波，进行微波加热。微波功率大小由半导体芯片功率大小和数量决定，因此半导体微波炉也叫做RF射频微波炉或者固态微波炉。半导体微波炉取消了磁控管，不再需要高压电源，半导体微波炉也因此成为了低压微波炉，所用电压缩小了100倍，不再因为需要高压强电而导致功率损耗大，或是用电出现安全隐患等，同时，内部使用空间得到了充分的释放，这也使得微波炉变得更加轻薄，使得现有的传统微波炉的内部构造大大改善，同时能够将微波炉的外观设计成各种形状，打破现有产品规格，这样，方便实现蓄电池供电、未来也可能做成便携式微波炉。此外，半导体微波炉的寿命更是长达15年以上，远远超出了普通微波炉磁控管的寿命标准，而且在生产过程中可以节省普通微波炉制造磁控管、高压电源等大批量铜材钢材的使用，使得半导体微波炉的生产业更加环保。

因此，半导体微波炉应用半导体微波技术发出微波，馈入到腔体中，加热食物。半导体在微波炉上的应用是半导体微波技术发展的必然趋势。与磁控管不同，半导体微波技术的核心器件半导体管，目前主要采用的是LDMOS管Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor)（即横向扩散金属氧化物半导体），其体积小，单位面积需耗散的功率大，对半导体功率板的LDMOS管散热要求就很严格。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种半导体微波炉，旨在解决现有的半导体微波炉对半导体管的散热问题，提供满足要求的散热方式。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种半导体微波炉，包括腔体和设于所述腔体外的半导体功率源，所述半导体功率源包括由电路板和半导体管组成的半导体功率板及功率输出结构，所述半导体管和所述功率输出结构设于所述电路板上；所述腔体的底部设有与所述腔体一体成型的向下凸起的腔体拉伸结构，所述电路板固定在所述腔体拉伸结构的外侧且所述半导体管与所述腔体拉伸结构呈热传导固定安装。

具体地，所述腔体拉伸结构设有凹陷的拉伸凹槽，所述电路板固定在所述腔体拉伸结构的外表面上且所述半导体管的上表面与所述拉伸凹槽的底面紧贴，所述半导体管焊接或者螺接在所述腔体拉伸结构的拉伸凹槽内。

或者，进一步地具体，所述半导体微波炉还包括散热器，所述散热器包括散热基座、冷却组件和导热件，所述导热件的一端伸入到所述散热基座的内部并固定、另一端伸入到所述冷却组件的内部并固定，所述散热基座与所述腔体拉伸结构紧密固定连接，所述冷却组件通过所述导热件延长到所述腔体外侧位置并安装固定，所述散热基座上设有安装凹槽，所述电路板固定在所述散热基座的外表面上且所述半导体管的上表面与所述安装凹槽的底面紧贴，所述半导体管焊接或者螺接在所述散热基座的安装凹槽内。

优选地，所述导热件为热管。

优化地，所述冷却组件为多个相互平行的金属翅片的组合。

进一步地，正对所述冷却组件的各金属翅片之间的开口方向还设有一第一散热风扇。

进一步地，述腔体的底部还设有与所述腔体一体成型的向下凸起的散热拉伸结构，所述散热拉伸结构位于所述腔体拉伸结构的旁侧。

进一步地，所述散热拉伸结构的下方且正对所述散热拉伸的位置设有一第二散热风扇。

具体地，所述散热拉伸结构为多个互相平行的条状凸筋的组合。

优化地，各所述条状凸筋的宽度相同且相邻两所述条状凸筋之间的间距相等。

本发明提供的半导体微波炉的有益效果在于：本发明半导体微波炉利用其腔体是金属、热传导性能好、半导体功率板扁平状的特点，在腔体外凸设腔体拉伸结构，直接将半导体功率板固定在腔体拉伸结构的外表面上，并将半导体管与腔体拉伸结构的外表面或者散热基座的外表面紧贴，保证半导体管产生的热量能够以最小热阻向腔体拉伸结构及整个腔体传导，于是就在把整个腔体作为半导体功率板的散热器，大大提升了散热效率，很好地满足半导体管的散热要求；同时，该种设计结构简单，体积小，非常适合于半导体微波炉整机的结构布置；此外，半导体功率板散发的热量可以间接加热腔体内食物，提升加热速率。进一步地，在腔体上设置散热器，即通过热管连接冷却组件，大大加强腔体的散热能力，而且冷却组件可以通过热管延长到适合安装位置，利于半导体微波炉整机的结构布置。

附图说明

图1为本发明实施例提供的半导体微波炉的原理图；

图2为本发明实施例提供的半导体微波炉中的半导体功率源的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的半导体微波炉中的散热器的剖面结构示意图；

图4为本发明半导体微波炉的腔体拉伸的实施方式一的仰视图；

图5为本发明实施例一提供的半导体微波炉的爆炸结构后视图；

图6为本发明实施例一提供的半导体微波炉的仰视图；

图7为本发明实施例一提供的半导体微波炉的后视图；

图8为本发明实施例二提供的半导体微波炉的爆炸结构后视图；

图9为本发明实施例二提供的半导体微波炉的仰视图；

图10为本发明实施例二提供的半导体微波炉的后视图；

图11为本发明半导体微波炉的腔体拉伸的实施方式二的仰视图；

图12为本发明实施例三提供的半导体微波炉的爆炸结构后视图；

图13为本发明实施例三提供的半导体微波炉的仰视图；

图14为本发明实施例三提供的半导体微波炉的后视图；

图15为本发明实施例四提供的半导体微波炉的爆炸结构后视图；

图16为本发明实施例四提供的半导体微波炉的仰视图；

图17为本发明实施例四提供的半导体微波炉的后视图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参照图1至图10，现对本发明提供的半导体微波炉进行说明。半导体微波炉包括腔体1和设于腔体1外的半导体功率源2，半导体功率源2包括由电路板211和半导体管212组成的半导体功率板21及功率输出结构22，半导体管212和功率输出结构22设于电路板211上；腔体1的底部设有与腔体1一体成型的向下凸起的腔体拉伸结构11，电路板211固定在腔体拉伸结构11的外侧且半导体管212与腔体拉伸结构11呈热传导固定安装。

本发明提供的半导体微波炉利用其腔体1是金属、热传导性能好、半导体功率板21扁平状的特点，在腔体1外凸设腔体拉伸结构11，通过将半导体管与腔体拉伸结构11呈热传导固定安装，半导体管212产生的热量向腔体拉伸结构11及整个腔体1传导，于是就在把整个腔体1作为半导体功率板21的散热器，大大提升了散热效率，很好地满足半导体管212的散热要求；同时，该种设计结构简单，体积小，非常适合于半导体微波炉整机的结构布置；此外，半导体功率板21散发的热量可以间接加热腔体1内食物，提升加热速率。上述半导体管一般选用LDMOS管，当然也可以是其它合适的半导体功率管。

实施例一

请参见图4至图7，作为本发明实施例一提供的半导体微波炉的一种具体实施方式，腔体拉伸结构11设有凹陷的拉伸凹槽110，电路板211固定在腔体拉伸结构11的外表面上且半导体管212的上表面与拉伸凹槽110的底面紧贴，半导体管212焊接或者螺接在腔体拉伸结构11的拉伸凹槽110内，保证半导体管212产生的热量能够以最小热阻向腔体拉伸结构11的外表面传导，进而传导到整个腔体1上，使得热量快速散发。

实施例二

请参见图1、图8至图10，与实施例一不同，本实施例中的半导体管不是直接设在腔体拉伸结构11上，而半导体微波炉还包括散热器3，散热器3包括散热基座30、冷却组件32和导热件31，导热件31的一端伸入到散热基座30的内部并固定、另一端伸入到冷却组件32的内部并固定，散热基座30与腔体拉伸结构11紧密固定连接，冷却组件32通过导热件31延长到腔体1外侧位置并安装固定，散热基座30上设有安装凹槽300，电路板211固定在散热基座30的外表面上且半导体管212的上表面与安装凹槽300的底面紧贴，半导体管212焊接或者螺接在散热基座30的安装凹槽300内。本实施方式中，在腔体1上设置散热器3，即通过导热件31连接冷却组件32，大大加强腔体1的散热能力，满足大功率半导体管212的散热需求，而且冷却组件32可以通过导热件31延长到腔体1外侧适合的安装位置，利于半导体微波炉整机的结构布置。

作为本发明实施例二提供的半导体微波炉的一种优选实施方式，导热件为热管，热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，具有很高的导热能力，大大提高整个散热器3的散热性能。

请参见图3，作为本发明实施例二提供的半导体微波炉的一种优选实施方式，冷却组件32为多个相互平行的金属翅片321的组合，这些金属翅片321组合后表面积大，利于热量的散发，金属翅片321可以为散热性能好的铝片或铜片。

请参见图8或图10，作为本发明实施例二提供的半导体微波炉的一种具体实施方式，正对冷却组件32的各金属翅片321之间的开口方向还设第一散热风扇41，该第一散热风扇41可以对着冷却组件31吹风，加速空气流动，增强对流传热而带走冷却组件31上的热量，提升散热效果，进一步满足大功率半导体微波炉的散热需求。

实施例三

请参见图11至图14，本实施例三与实施例一的区别在于，腔体拉伸结构12相对于腔体拉伸结构11来说所占腔体1的底部的面积缩小，而同时在腔体1的底部位于腔体拉伸结构12的旁侧还设有与腔体1一体成型的向下凸起的散热拉伸结构13，散热拉伸结构13可增大散热表面的面积，进一步提升腔体1的散热效果。

进一步地，请参见图12及图14，作为本发明实施例三提供的半导体微波炉的一种具体实施方式，散热拉伸结构13的下方且正对散热拉伸13的位置设有第二散热风扇42，该第二散热风扇42可以通过架体固定在腔体1的底侧，这样，第二散热风扇42可对着散热拉伸结构13吹风，增强散热拉伸结构13的表面空气的对流，带走半导体管212传导过来的热量，进一步提升腔体1的散热能力，可以满足大功率半导体微波炉散出更多热量的散热需求。

参见图11及图13，作为本发明实施例三提供的半导体微波炉的一种具体实施方式，散热拉伸结构13为多个互相平行的条状凸筋131的组合，平行的条状凸筋131之间形成导风槽，利于气流的向腔体的外侧流动而带走热量。

请参见图11及图13，作为本发明实施例三提供的半导体微波炉的一种具体实施方式，各条状凸筋131的宽度相同且相邻两条状凸筋131之间的间距相等，这样可提升正的散热拉伸结构13的散热均匀性，有利于保证散热拉伸结构13的总体散热效率。

实施例四

请参见图13、图15至图17，与实施例二不同的是，本实施例四中的半导体微波炉的腔体1上设置有散热拉伸13和第二散热风扇42，其余部分均与实施例二中相同，此处不再赘述。本实施例四提供的半导体微波炉较实施例一、实施例二及实施例三提供的半导体微波炉的散热性能更好，对于散热需求更高的大功率的半导体微波炉来说，采用该种结构更利于热量的散发。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种半导体微波炉，包括腔体和设于所述腔体外的半导体功率源，所述半导体功率源包括由电路板和半导体管组成的半导体功率板及功率输出结构，所述半导体管和所述功率输出结构设于所述电路板上；其特征在于：

所述腔体的底部设有与所述腔体一体成型的向下凸起的腔体拉伸结构，所述电路板固定在所述腔体拉伸结构的外侧且所述半导体管与所述腔体拉伸结构呈热传导固定安装；

所述腔体的底部还设有与所述腔体一体成型的向下凸起的散热拉伸结构，所述散热拉伸结构位于所述腔体拉伸结构的旁侧。

2.如权利要求1所述的半导体微波炉，其特征在于：所述腔体拉伸结构设有凹陷的拉伸凹槽，所述电路板固定在所述腔体拉伸结构的外表面上且所述半导体管的上表面与所述拉伸凹槽的底面紧贴，所述半导体管焊接或者螺接在所述腔体拉伸结构的拉伸凹槽内。

3.如权利要求1所述的半导体微波炉，其特征在于：还包括散热器，所述散热器包括散热基座、冷却组件和导热件，所述导热件的一端伸入到所述散热基座的内部并固定、另一端伸入到所述冷却组件的内部并固定，所述散热基座与所述腔体拉伸结构紧密固定连接，所述冷却组件通过所述导热件延长到所述腔体外侧位置并安装固定，所述散热基座上设有安装凹槽，所述电路板固定在所述散热基座的外表面上且所述半导体管的上表面与所述安装凹槽的底面紧贴，所述半导体管焊接或者螺接在所述散热基座的安装凹槽内。

4.如权利要求3所述的半导体微波炉，其特征在于：所述导热件为热管。

5.如权利要求4所述的半导体微波炉，其特征在于：所述冷却组件为多个相互平行的金属翅片的组合。

6.如权利要求5所述的半导体微波炉，其特征在于：正对所述冷却组件的各金属翅片之间的开口方向还设有一第一散热风扇。

7.如权利要求1至6任一项所述的半导体微波炉，其特征在于：所述散热拉伸结构的下方且正对所述散热拉伸的位置设有一第二散热风扇。

8.如权利要求7所述的半导体微波炉，其特征在于：所述散热拉伸结构为多个互相平行的条状凸筋的组合。

9.如权利要求8所述的半导体微波炉，其特征在于：各所述条状凸筋的宽度相同且相邻两所述条状凸筋之间的间距相等。