CN109979901A - 用于电力半导体功率器件的双面水冷散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电力半导体功率器件的双面水冷散热器，本散热器包括散热器本体、两个端盖和散热翅片，散热器本体设有冷却内腔并且两侧面为与功率模块抵接的冷却面，两个端盖通过焊接设于散热器本体的两端用于密封冷却内腔，散热翅片设于冷却内腔并且相邻翅片之间形成冷却流道，散热器本体任一侧面两侧分别设有冷却液输入孔和输出孔，冷却液输入孔和输出孔连通冷却内腔和冷却流道。本散热器克服传统铝板与盖板结合散热器的缺陷，其结构可靠，提高冷却效率，制作成本低，确保电力半导体功率器件的可靠工作，并提高使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电力半导体功率器件的双面水冷散热器。
背景技术
随着新能源汽车的迅速发展，功率模块的体积越来越小、功率越来越大，由于功率模块在工作过程中发热，产生热量，如果不能及时将产生的热量散发冷却，就会直接影响到大功率元器件的正常工作，甚至可能直接影响到大功率元器件的使用寿命。
现有的散热器大都结构复杂，制造工艺程序较为复杂，其大多采用铝板雕刻，再在铝板上固定盖板，或采用冲压盖板同翅片结合的方式，或采用冲压盖板同锻压带水冷柱的散热板结合的方式，最后再采用焊接工艺将铝板与盖板焊接一起。此种拼接而成的散热器由于焊接面积大，导致焊接面热阻较大，导热效果差，而且结构强度低，制造成本高。该散热器与功率模块接触的两个散热面至少有一个散热面与散热器本体是采用焊接工艺结合在一起，这样就造成散热器的两个散热面的热阻不一致，一面散热较好，另一面散热较差，或两散热面都采用焊接工艺，两散热面散热效果都较差，影响功率模块的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于电力半导体功率器件的双面水冷散热器，本散热器克服传统铝板与盖板结合散热器的缺陷，其结构可靠，提高冷却效率，制作成本低，确保电力半导体功率器件的可靠工作，并提高使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明用于电力半导体功率器件的双面水冷散热器包括散热器本体、两个端盖和散热翅片，所述散热器本体设有冷却内腔并且两侧面为与功率模块抵接的冷却面，所述两个端盖通过焊接设于所述散热器本体的两端用于密封所述冷却内腔，所述散热翅片设于所述冷却内腔并且相邻翅片之间形成冷却流道，所述散热器本体任一侧面两侧分别设有冷却液输入孔和输出孔，所述冷却液输入孔和输出孔连通所述冷却内腔和冷却流道。
进一步，所述两个端盖与散热器本体之间采用激光焊、搅拌摩擦焊或钎焊的焊接工艺连接。
进一步，所述散热器本体是铝型材挤压成型的水冷板。
进一步，本散热器还包括输入管和输出管，所述输入管和输出管分别连接所述冷却液输入孔和输出孔。
由于本发明用于电力半导体功率器件的双面水冷散热器采用了上述技术方案，即本散热器包括散热器本体、两个端盖和散热翅片，散热器本体设有冷却内腔并且两侧面为与功率模块抵接的冷却面，两个端盖通过焊接设于散热器本体的两端用于密封冷却内腔，散热翅片设于冷却内腔并且相邻翅片之间形成冷却流道，散热器本体任一侧面两侧分别设有冷却液输入孔和输出孔，冷却液输入孔和输出孔连通冷却内腔和冷却流道。本散热器克服传统铝板与盖板结合散热器的缺陷，其结构可靠，提高冷却效率，制作成本低，确保电力半导体功率器件的可靠工作，并提高使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明用于电力半导体功率器件的双面水冷散热器构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图2的A-A向视图；
图4为本散热器应用示意图。
具体实施方式
实施例如图1、图2和图3所示，本发明用于电力半导体功率器件的双面水冷散热器包括散热器本体1、两个端盖2和散热翅片3，所述散热器本体1设有冷却内腔11并且两侧面12为与功率模块抵接的冷却面，所述两个端盖2通过焊接设于所述散热器本体1的两端用于密封所述冷却内腔11，所述散热翅片3设于所述冷却内腔11并且相邻翅片之间形成冷却流道，所述散热器本体1任一侧面两侧分别设有冷却液输入孔13和输出孔14，所述冷却液输入孔13和输出孔14连通所述冷却内腔11和冷却流道。
优选的，所述两个端盖2与散热器本体1之间采用激光焊、搅拌摩擦焊或钎焊的焊接工艺连接。
优选的，所述散热器本体1是铝型材挤压成型的水冷板。
优选的，本散热器还包括输入管4和输出管5，所述输入管4和输出管5分别连接所述冷却液输入孔13和输出孔14。
本散热器的本体可采用铝型材挤压成型，加工后再同两侧端盖进行焊接形成散热器。其结构简单，强度高，导热性能好，成本低。其只有两端采用焊接工艺，大大减少焊接面积，同时，有效的简化生产工艺，提升生产效率，使散热器成本比其他同类产品至少降低一半以上。散热器的两侧面可以同时对功率模块进行冷却，且两侧面与功率模块接触的散热面热阻一致，大大提高散热效率，同时，可以确保两侧的功率模块散热效率一致，有效降低功率模块的温度损耗，提升功率模块的使用寿命。
如图4所示，实际应用中，本散热器也可进行外形结构扩展，将若干散热器本体1进行积木式堆叠，多个散热器串接在一起并输入管4和输出管5连通，功率模块6设置于相邻散热器之间，冷却液通过输入管4流入各散热器，由输出管5流出，形成冷却水路，从而可对多个功率模块6进行冷却。散热器本体1可以根据功率模块6的数量自由组合，应用于新能源汽车的控制器。
Claims (4)
1.一种用于电力半导体功率器件的双面水冷散热器，包括散热器本体，其特征在于：还包括两个端盖和散热翅片，所述散热器本体设有冷却内腔并且两侧面为与功率模块抵接的冷却面，所述两个端盖通过焊接设于所述散热器本体的两端用于密封所述冷却内腔，所述散热翅片设于所述冷却内腔并且相邻翅片之间形成冷却流道，所述散热器本体任一侧面两侧分别设有冷却液输入孔和输出孔，所述冷却液输入孔和输出孔连通所述冷却内腔和冷却流道。
2.根据权利要求1所述的用于电力半导体功率器件的双面水冷散热器，其特征在于：所述两个端盖与散热器本体之间采用激光焊、搅拌摩擦焊或钎焊的焊接工艺连接。
3.根据权利要求1或2所述的用于电力半导体功率器件的双面水冷散热器，其特征在于：所述散热器本体是铝型材挤压成型的水冷板。
4.根据权利要求3所述的用于电力半导体功率器件的双面水冷散热器，其特征在于：本散热器还包括输入管和输出管，所述输入管和输出管分别连接所述冷却液输入孔和输出孔。
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