CN105338788A - 大功率电子设备散热结构 - Google Patents
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Abstract
为解决现有技术大功率电子设备散热方法存在的散热效率有限，不能满足要求，或者结构复杂，使用受到限制等问题，本发明提出一种大功率电子设备散热结构，包括第一包装层、第二包装层和绝缘油脂，所述第一包装层为绝缘柔性密闭袋状结构，安装有大功率电子器件的印刷线路板套装在第一包装层内；所述第二包装层为绝缘刚性结构，第一包装层套装在第二包装层内；并且，在第一包装层内装满绝缘油脂，在第一包装层和第二包装层之间装满冷却液。本发明的有益技术效果是能够有效降低大功率电子器件的工作温度，使其能够充分发挥其工作性能。并且，结构简单，方便使用。
Description
技术领域
本发明涉及到一种大功率电子设备散热技术，特别涉及到一种大功率电子设备散热结构。
背景技术
大功率电子设备中通常要使用诸如场效应管、集成电路、变压器、电感器和半导体制冷器等大功率电子器件，由于大功率电子器件均在较大的电流或电压条件下工作，其器件本身会产生较大的热量。然而，大功率电子器件的工作温度通常都是有限定的，超过限定温度其工作性能或效率将会大大降低，有的甚至还会被烧毁。另外，大功率电子器件通常和其他电子元件一道安装在印刷线路板上，不仅自身产生热量，其他电子元件也可能产生热量，造成相互影响。现有技术大功率电子设备散热方法主要是将安装有大功率电子器件的印刷线路板安装在封闭的箱体内，在箱体的后部或底部安装散热风扇，通过强迫箱体内的空气流动，带走大功率电子器件所产生的热量。对于需要良好散热的大功率电子器件则在期间表面安装散热片，增大散热面积，使得器件所产生的热量能够被及时散发。对于热量产生较多的大功率电子器件，单纯的箱体内的空气流动已经不能满足散热的要求，则可能在散热片上增加散热风扇，或者增加冷却水循环系统，以增加散热片的散热效率，此类散热方式虽然能够较好的满足散热要求，但由于结构复杂，使用场合受到限制。显然，现有技术大功率电子设备散热方法存在着散热效率有限，不能满足要求，或者结构复杂，使用受到限制等问题。
发明内容
为解决现有技术大功率电子设备散热方法存在的散热效率有限，不能满足要求，或者结构复杂，使用受到限制等问题，本发明提出一种大功率电子设备散热结构。本发明大功率电子设备散热结构，包括第一包装层、第二包装层和绝缘油脂，所述第一包装层为绝缘柔性密闭袋状结构，安装有大功率电子器件的印刷线路板套装在第一包装层内；所述第二包装层为绝缘刚性结构，第一包装层套装在第二包装层内；并且，在第一包装层内装满绝缘油脂，在第一包装层和第二包装层之间装满冷却液；所述绝缘柔性密闭袋状结构是指采用绝缘柔性材料制备的密闭袋。
进一步的，所述第一包装层内为真空。
进一步的，所述绝缘柔性密闭袋为热合密闭结构，或者粘合密闭结构。
进一步的，所述绝缘油脂包括变压器油或柴油。
进一步的，所述冷却液体包括水或防冻液。
进一步的，所述大功率电子器件的表面设置有散热片，所述散热片为异型铝片、重叠金属薄片或者泡沫金属片。
进一步的，所述第二包装层为密闭结构且设置有安全阀。
进一步的，所述印刷线路板上设置有温度传感器。
进一步的，所述第二包装层为开放结构且在第一包装层和第二包装层之间充填有保水纤维或泡沫并装满有冷却液。
进一步的，所述第二包装层设置有冷却液循环散热机构；所述冷却液循环散热机构包括循环管路、循环泵和换热器。
本发明大功率电子设备散热结构的有益技术效果是能够有效降低大功率电子器件的工作温度，使其能够充分发挥其工作性能。并且，结构简单，方便使用。
附图说明
附图1是本发明大功率电子设备散热结构实施例1的正视结构示意图；
附图2是本发明大功率电子设备散热结构实施例2的俯视结构示意图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明大功率电子设备散热结构作进一步的说明。
具体实施方式
附图1是本发明大功率电子设备散热结构实施例1的正视结构示意图，图中，1为第一包装层，2为第二包装层，3为印刷线路板，4为安全阀。由图可知，本发明大功率电子设备散热结构，包括第一包装层1、第二包装层2和绝缘油脂，所述第一包装层1为绝缘柔性密闭袋状结构，安装有大功率电子器件的印刷线路板3套装在第一包装层1内；所述第二包装层2为绝缘刚性结构，第一包装层1套装在第二包装层2内；并且，在第一包装层1内装满绝缘油脂，在第一包装层1和第二包装层2之间装满冷却液，所述绝缘柔性密闭袋状结构是指采用绝缘柔性材料制备的密闭袋。本发明大功率电子设备散热结构将安装有大功率电子器件的印刷线路板整体浸泡在绝缘油脂中，当大功率电子器件产生热量时，可能会造成局部高温，使得绝缘油脂气化，不仅消耗了大量热量，还使得热量随气化形成的气体或者被加热的高温绝缘油脂，从第一包装层的下部快速上升到第一包装层的顶部，使得大功率电子器件产生的热量被迅速散发，具有较高的散热效率。由于第一包装层套装在第二包装层内，并且，在第一包装层和第二包装层之间装满冷却液，第一包装层被冷却液及时冷却，使得印刷线路板的温度保持在较低的水平。为了保证第一包装层内与冷却液之间的热传导，所述第一包装层内可以设置为真空，即在抽真空的情况下密闭第一包装层。这样可以保证绝缘油脂与第一包装层之间的热传导，保证第一包装层内的热量能够及时传递到冷却液。具体使用时，可以先将安装有大功率电子器件的印刷线路板装入所述绝缘柔性密闭袋内，然后，倒入绝缘油脂，排出掉绝缘柔性密闭袋内的空气后采用热合或者粘合的方式将绝缘柔性密闭袋密封；即绝缘柔性密闭袋为热合密闭结构，或者粘合密闭结构。将套装有印刷线路板的第一包装层放入第二包装层中，在第一包装层和第二包装层之间装满冷却液。为保证散热效率，优选的，所述绝缘油脂包括变压器油或柴油；所述冷却液体包括水或防冻液。并且，还可在所述大功率电子器件的表面设置有散热片，大功率电子器件产生的热量可以通过散热片迅速传递到绝缘油脂中，可以有效提高散热效果。通常，可选择异型铝片、重叠金属薄片或者泡沫金属片作为散热片。显然，具有绝缘性能的各种柔性材料均可用于制作所述绝缘柔性密闭袋，例如：绝缘塑料布或薄膜、绝缘布或绝缘纸。
为防止第一包装层和第二包装层之间的冷却液溢出或蒸发，第二包装层可以制备成密闭结构，并在所述第二包装层设置安全阀，当第二包装层内部的压力达到安全阀的设定值，安全阀开启，高压气体排出，避免第二包装层爆裂。还可在所述印刷线路板上设置温度传感器，并在检测温度超过设定值时，大功率电子器件停止工作，不再产生热量，在保证第二包装层不会因为内部气体压力太大而产生爆裂的同时，还避免了大功率电子器件被烧毁。对于不经常搬动的运用场合，可以将第二包装层设置为开放结构且在第一包装层和第二包装层之间充填有保水纤维或泡沫并装满有冷却液。在保证第二包装层不会因为内部气体压力太大而产生爆裂的前提下，还方便更换或添加冷却液。
附图2是本发明大功率电子设备散热结构实施例2的俯视结构示意图，图中，1为第一包装层，2为第二包装层，3为印刷线路板，4为安全阀，51为循环管路，52为循环泵，53为换热器。由图可知，为进一步提高散热效率，可以在所述第二包装层设置冷却液循环散热机构；所述冷却液循环散热机构包括循环管路、循环泵和换热器。冷却液在循环泵的作用下通过循环管路进入换热器，换热后在进入第二包装层中，由此循环换热，保证冷却液始终处于较低的温度。
显然。本发明大功率电子设备散热结构的有益技术效果是能够有效降低大功率电子器件的工作温度，使其能够充分发挥其工作性能。并且，结构简单，方便使用。
Claims (10)
1.一种大功率电子设备散热结构，其特征在于，该结构包括第一包装层、第二包装层和绝缘油脂，所述第一包装层为绝缘柔性密闭袋状结构，安装有大功率电子器件的印刷线路板套装在第一包装层内；所述第二包装层为绝缘刚性结构，第一包装层套装在第二包装层内；并且，在第一包装层内装满绝缘油脂，在第一包装层和第二包装层之间装满冷却液，所述绝缘柔性密闭袋状结构是指采用绝缘柔性材料制备的密闭袋。
2.根据权利要求1所述大功率电子设备散热结构，其特征在于，所述第一包装层内为真空。
3.根据权利要求1所述大功率电子设备散热结构，其特征在于，所述绝缘柔性密闭袋为热合密闭结构，或者粘合密闭结构。
4.根据权利要求1所述大功率电子设备散热结构，其特征在于，所述绝缘油脂包括变压器油或柴油。
5.根据权利要求1所述大功率电子设备散热结构，其特征在于，所述冷却液体包括水或防冻液。
6.根据权利要求1所述大功率电子设备散热结构，其特征在于，所述大功率电子器件的表面设置有散热片，所述散热片为异型铝片、重叠金属薄片或者泡沫金属片。
7.根据权利要求1所述大功率电子设备散热结构，其特征在于，所述第二包装层为密闭结构且设置有安全阀。
8.根据权利要求1所述大功率电子设备散热结构，其特征在于，所述印刷线路板上设置有温度传感器。
9.根据权利要求1所述大功率电子设备散热结构，其特征在于，所述第二包装层为开放结构且在第一包装层和第二包装层之间充填有保水纤维或泡沫并装满有冷却液。
10.根据权利要求1至9任一项所述大功率电子设备散热结构，其特征在于，所述第二包装层设置有冷却液循环散热机构；所述冷却液循环散热机构包括循环管路、循环泵和换热器。
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