CN107768332A - 一种用于负载牵引测试系统的液冷散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于负载牵引测试系统的液冷散热装置，包括多个液冷快插接头、多段供水管、潜水泵和储水容器，其特征在于：还包括用于固定负载牵引测试印制板的印制板安装板，所述的印制板安装板呈长方体形，其具有纵向贯通该印制板安装板的通道，所述通道包括通道进口和通道出口，所述通道进口和通道出口轴向上的截面为圆形，所述通道进口和通道出口的中心线相互平行且同时位于印制板安装板的某一横向截面上，所述通道进口和通道出口的中心线在水平方向上存在间距，其间距长度为所述通道进口和通道出口圆形截面的半径长度，所述通道进口和通道出口分别从印制板安装板的前、后侧面向印制板安装板内部延伸并在相交汇处形成通道相贯连接处。
Description
技术领域
本发明涉及冷却设备技术领域，尤其涉及用于负载牵引测试系统的液冷散热装置。
背景技术
负载牵引系统在移动通信基站、大功率发射机等领域的研发过程中有着广泛的应用。在对功率器件进行负载牵引测试过程中，负载牵引系统通过不断调节源端阻抗和负载端阻抗，找到让被测功率器件输出功率最大或者效率最高的输入输出匹配阻抗。为满足大功率状态下长时间加电测试的需求，需要对待测件进行散热。传统电子设备的散热方式多为风冷方式，其一般包括风机、紧贴于发热元器件的散热鳍片以及封闭或开放的风道组成。然而对于负载牵引测试设备而言，绝大多数情况是在开放的环境下对功率管进行测试，风机靠近待测功率器件会带来一定的电磁兼容问题，轻则影响测试结果，严重的情况下会对功率器件造成不可逆损坏。同时因为功率管自身尺寸、工作频率的不同，要求散热型材长短、大小各不相同，针对每种功率器件的测试，加工散热鳍片费用较高，在很大程度上增加了测试成本，也不符合当前节能环保的理念。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于负载牵引测试系统的液冷散热装置，克服了现有技术中的不足。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该用于负载牵引测试系统的液冷散热装置，包括多个液冷快插接头、多段供水管、潜水泵和储水容器，其特征在于：还包括用于固定负载牵引测试印制板的印制板安装板，所述的印制板安装板呈长方体形，其具有纵向贯通该印制板安装板的通道，所述通道包括通道进口和通道出口，所述通道进口和通道出口轴向上的截面为圆形，所述通道进口和通道出口的中心线相互平行且同时位于印制板安装板的某一横向截面上，所述通道进口和通道出口的中心线在水平方向上存在间距，其间距长度为所述通道进口和通道出口圆形截面的半径长度，所述通道进口和通道出口分别从印制板安装板的前、后侧面向印制板安装板内部延伸并在相交汇处形成通道相贯连接处，所述的通道在印制板安装板上设置为多个，且多个液冷快插接头与多个通道进口和通道出口形成连接，所述潜水泵置于所述储水容器中。
进一步的，所述的通道设置为两个，包括第一通道和第二通道，所述第一通道由第一通道进口和第一通道出口形成，所述第二通道由第二通道进口和第二通道出口形成。第一通道进口与第一通道出口的中心线不在同一直线上，而是在印制板安装板一横截面内互相平行错位而形成第一通道相贯连接处。类似的，第二通道进口与第二通道出口的中心线也不在同一直线上，而是在印制板安装板一横截面内互相平行错位而形成第二通道相贯连接处。上述的第一通道相贯连接处和第二通道相贯连接处可提供一定的水阻，能减缓水流的通过，增加局部接触面积，使更多热量被水带走，提高了本装置的散热能力。
进一步的，所述印制板安装板可采用铝、黄铜、紫铜或不锈钢材质，其表面采用导电氧化或镀银、镀镍工艺，确保负载牵引测试印制板与待测功率器件的良好接地。
进一步的，所述印制板安装板上设有用于放置待测功率器件的矩形容置槽。容置槽的设置方便待测功率器件的放置和接地。
进一步的，所述的液冷快插接头设置为四个自锁式液冷快插接头，分别为第一液冷快插接头、第二液冷快插接头、第三液冷快插接头和第四液冷快插接头，且在各液冷快插接头上均设有防水垫圈，所述的第一液冷快插接头安装于上述第二通道出口，所述的第二液冷快插接头安装于上述第一通道进口，所述的第三液冷快插接头安装于上述第一通道出口，所述的第四液冷快插接头安装于上述第二通道进口。
进一步的，本发明的多段供水管包括第一供水管、第二供水管和第三供水管，所述第一供水管一端连接上述第一液冷快插接头，另一端置于上述储水容器中，所述第二供水管一端连接上述第二液冷快插接头，另一端连接上述潜水泵，所述第三供水管一端连接上述第三液冷快插接头，另一端连接上述第四液冷快插接头。将供水管插入液冷接头一定距离后即可自动锁紧，在保证液体不泄露的情况下，实现了快速方便地安装、拆卸与收纳。
进一步的，所述第一供水管、第二供水管和第三供水管采用聚乙烯或类似材料。
进一步的，本发明还包括水或冷却液体，其被注入储水容器中并使液面高于上述潜水泵。潜水泵具有一定的扬程，以满足该液冷散热装置在不同工作环境下的使用。储水容器应在方便运输和摆放的同时尽可能地拥有最大的容量。
具体使用时，将负载牵引测试印制板固定于印制板安装板，待测功率器件根据正确的栅极、漏级方向固定于印制板安装板，输入端射频连接器通过螺钉固定于印制板安装板，输出端射频连接器通过螺钉固定于印制板安装板。将输入端射频连接器连接到负载牵引测试系统的源端调谐器，将输出端射频连接器连接到负载端调谐器。
具体测试时，打开潜水泵电源，使其进行抽水工作。通过负载牵引测试系统不断变化源端调谐器和负载端调谐器阻抗，待测功率器件随着输入、输出阻抗的不同，在不同的匹配状态下工作，同时产生不同的热量。产生的热量通过待测功率器件与印制板安装板连接处传导至印制板安装板并进行热量扩散。传导至各通道进出口时，与通道内液体进行热交换，并通过液体的流动导出至大容量储水容器中。如此，冷却液不断地从储水容器通过潜水泵从第一通道进口进入印制板安装板，再从第一通道出口流出印制板安装板后，通过第三供水管后又从第二通道进口进入印制板安装板，最后从第二通道出口流出印制板安装板至大容量储水容器。通过上述循环过程，将待测功率器件在测试中产生的热量不断地导入到大容量储水容器中，达到对待测功率器件散热的目的。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：采用潜水泵为水流提供动力，远离被测功率器件，解决了电磁兼容问题；将负载牵引测试阻抗渐变线PCB的固定底板进行简单加工，使其同时成为换热器，减少了散热装置组成部分，简化了设计加工，提高了易用性；采用水为冷媒，安全无毒，并可以循环重复利用，环保性好，体积小，安装简单，二次开发加工成本低，加工速度快，同时对测试结果影响小，特别适合在负载牵引测试系统中应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是本发明一较佳实施方案的用于负载牵引测试系统的液冷散热装置的立体组装图。
图2是图1所示液冷散热装置的立体分解图。
图3是图2所示液冷散热装置分解图中印制板安装板的横向剖视图及水流方向示意图。
图中：
印制板安装板 11
第二通道出口 111
第一通道进口 112
第一通道出口 113
第二通道进口 114
第一通道相贯连接处 115
第二通道相贯连接处 116
第一液冷快插接头 121
第二液冷快插接头 122
第三液冷快插接头 123
第四液冷快插接头 124
第一供水管 131
第二供水管 132
第三供水管 133
潜水泵 14
储水容器 15
负载牵引测试印制板 2
输入端射频连接器 31
输出端射频连接器 32
螺钉 4
待测功率器件 5
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1至图3，本实施例的一种用于负载牵引测试系统的液冷散热装置，该液冷散热装置用于为负载牵引待测功率器件5进行散热，包括第一液冷快插接头121、第二液冷快插接头122、第三液冷快插接头123、第四液冷快插接头124、第一供水管131、第二供水管132、第三供水管133、潜水泵14和储水容器15，还包括用于固定负载牵引测试印制板2的印制板安装板11，所述的印制板安装板11呈长方体形，其具有纵向贯通该印制板安装板11的第一通道和第二通道，所述第一通道由第一通道进口112和第一通道出口形113成，所述第二通道由第二通道进口114和第二通道出口111形成，所述各通道进口和各通道出口轴向上的截面为圆形，所述各通道进口和各通道出口的中心线相互平行且同时位于印制板安装板11的某一横向截面上，所述第一通道进口112和第一通道出口113的中心线在水平方向上存在间距，其间距长度为所述第一通道进口112和第一通道出口113圆形截面的半径长度，所述第二通道进口114和第二通道出口111的中心线在水平方向上存在间距，其间距长度为所述第二通道进口114和第二通道出口111圆形截面的半径长度，所述第一通道进口112和第一通道出口113分别从印制板安装板11的前、后侧面向印制板安装板11内部延伸并在相交汇处形成第一通道相贯连接处115，所述第二通道出口111和第二通道进口114分别从印制板安装板11的前、后侧面向印制板安装板11内部延伸并在相交汇处形成第二通道相贯连接处116，所述潜水泵14置于所述储水容器15中。
本实施实例中，第一通道进口112与第一通道出口113的中心线不在同一直线上，而是在印制板安装板11一横截面内互相平行错位而形成第一通道相贯连接处115。类似的，第二通道进口114与第二通道出口111的中心线也不在同一直线上，而是印制板安装板11一横截面内互相平行错位而形成第二通道相贯连接处116，上述错位形成的第一通道相贯连接处115和第二通道相贯连接处116可提供一定的水阻，能减缓水流的通过，增加局部接触面积，使更多热量被水带走，提高了本装置的散热能力。
本实施例中的印制板安装板11上设有用于放置待测功率器件5的矩形容置槽。容置槽的设置方便待测功率器件5的放置和接地。
本实施例中的印制板安装板11采用铝材质，其表面采用导电氧化工艺，作为优选，还可以采用黄铜、紫铜或不锈钢等其它材质，表面可采用镀银、镀镍工艺，确保负载牵引测试印制板2与待测功率器件5的良好接地。
本实施例中的第一液冷快插接头121、第二液冷快插接头122、第三液冷快插接头123和第四液冷快插接头124均为自锁式液冷快插接头，且在各液冷快插接头上均设有防水垫圈，所述的第一液冷快插接头121安装于上述第二通道出口111，所述的第二液冷快插接头122安装于上述第一通道进口112，所述的第三液冷快插接头123安装于上述第一通道的出口113，所述的第四液冷快插接头124安装于上述第二通道进口114。
本实施例中的第一供水管131一端连接上述第一液冷快插接头121，另一端置于上述储水容器15中，所述第二供水管132一端连接上述第二液冷快插接头122，另一端连接上述潜水泵14，所述第三供水管133一端连接上述第三液冷快插接头123，另一端连接上述第四液冷快插接头124。所述的第一供水管131、第二供水管132和第三供水管133采用聚乙烯或类似材料。将供水管插入液冷接头一定距离后即可自动锁紧，在保证液体不泄露的情况下，实现了快速方便地安装、拆卸与收纳。
本实施例还包括水，其被注入储水容器15中并使液面高于上述潜水泵14。当然，上述的水还可以采用其它具有相似效果的具有环保性的冷却液体进行替换。潜水泵14具有一定的扬程，以满足该液冷散热在不同工作环境下的使用。储水容器15应在方便运输和摆放的同时尽可能地拥有最大的容量。
具体使用时，将负载牵引测试印制板2固定于印制板安装板11，待测功率器件5根据正确的栅极、漏级方向固定于印制板安装板11，输入端射频连接器31通过螺钉4固定于印制板安装板11，输出端射频连接器32通过螺钉4固定于印制板安装板11。将输入端射频连接器31连接到负载牵引测试系统的源端调谐器，将输出端射频连接器32连接到负载端调谐器。
具体测试时，打开潜水泵14电源，使其进行抽水工作。通过负载牵引测试系统不断变化源端调谐器和负载端调谐器阻抗，待测功率器件5随着输入、输出阻抗的不同，在不同的匹配状态下工作，同时产生不同的热量。产生的热量通过待测功率器件5与印制板安装板11连接处传导至印制板安装板11并进行热量扩散。传导至各通道进出口112～114时，与通道内液体进行热交换，并通过液体的流动导出至大容量储水容器15中。如此，冷却液不断地从储水容器15通过潜水泵14从第一通道进口112进入印制板安装板11，再从第一通道出口113流出印制板安装板11后，通过第三供水管133后又从第二通道进口114进入印制板安装板11，最后从第二通道出口111流出印制板安装板11至大容量储水容器15。通过上述循环过程，将待测功率器件5在测试中产生的热量不断地导入到大容量储水容器15中，达到对待测功率器件5散热的目的。
应当指出，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种用于负载牵引测试系统的液冷散热装置，包括多个液冷快插接头、多段供水管、潜水泵和储水容器，其特征在于：还包括用于固定负载牵引测试印制板的印制板安装板，所述的印制板安装板呈长方体形，其具有纵向贯通该印制板安装板的通道，所述通道包括通道进口和通道出口，所述通道进口和通道出口轴向上的截面为圆形，所述通道进口和通道出口的中心线相互平行且同时位于印制板安装板的某一横向截面上，所述通道进口和通道出口的中心线在水平方向上存在间距，其间距长度为所述通道进口和通道出口圆形截面的半径长度，所述通道进口和通道出口分别从印制板安装板的前、后侧面向印制板安装板内部延伸并在相交汇处形成通道相贯连接处，所述的通道在印制板安装板上设置为多个，且多个液冷快插接头与多个通道进口和通道出口形成连接，所述潜水泵置于所述储水容器中。
2.根据权利要求1所述的一种用于负载牵引测试系统的液冷散热装置，其特征在于：所述的通道设置为两个，包括第一通道和第二通道，所述第一通道由第一通道进口和第一通道出口形成，所述第二通道由第二通道进口和第二通道出口形成。
3.根据权利要求1所述的一种用于负载牵引测试系统的液冷散热装置，其特征在于：所述的液冷快插接头设置为四个自锁式液冷快插接头，分别为第一液冷快插接头、第二液冷快插接头、第三液冷快插接头和第四液冷快插接头，且在各液冷快插接头上均设有防水垫圈，所述的第一液冷快插接头安装于上述第二通道出口，所述的第二液冷快插接头安装于上述第一通道进口，所述的第三液冷快插接头安装于上述第一通道出口，所述的第四液冷快插接头安装于上述第二通道进口。
4.根据权利要求1所述的一种用于负载牵引测试系统的液冷散热装置，其特征在于：所述的多段供水管包括第一供水管、第二供水管和第三供水管，所述第一供水管一端连接上述第一液冷快插接头，另一端置于上述储水容器中，所述第二供水管一端连接上述第二液冷快插接头，另一端连接上述潜水泵，所述第三供水管一端连接上述第三液冷快插接头，另一端连接上述第四液冷快插接头。
5.根据权利要求4所述的一种用于负载牵引测试系统的液冷散热装置，其特征在于：所述第一供水管、第二供水管和第三供水管采用聚乙烯或类似材料。
6.根据权利要求1所述的一种用于负载牵引测试系统的液冷散热装置，其特征在于：还包括水或冷却液体，其被注入储水容器中并使液面高于上述潜水泵。
7.根据权利要求1所述的一种用于负载牵引测试系统的液冷散热装置，其特征在于：所述印制板安装板可采用铝、黄铜、紫铜或不锈钢材质，其表面采用导电氧化或镀银、镀镍工艺，确保负载牵引测试印制板与待测功率器件的良好接地。
8.根据权利要求1所述的一种用于负载牵引测试系统的液冷散热装置，其特征在于：所述印制板安装板上设有用于放置待测功率器件的矩形容置槽。
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2017
- 2017-11-03 CN CN201711069879.5A patent/CN107768332B/zh active Active
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