CN115295514B - 一种igbt模块散热组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种IGBT模块散热组件，包括IGBT模块；用于装设IGBT模块上的外壳，所述IGBT模块活动安装在外壳内，所述外壳底部扣接有底板，且所述外壳内设置有散热组件，挤压三角挡块上固定连接的横块以其转动连接的轴线为轴转动，在三角挡块经过绝缘双节柱节口时，三角挡块失去绝缘双节柱的限位并在扭簧的作用力下回转到初始位置并卡在节口内，从而对绝缘双节柱进行限位固定，从而对绝缘双节柱下端固定连接的IGBT模块进行固定，固定的IGBT模块除了和绝缘双节柱及绝缘杆固定连接外，自身是悬空的，从而能够有效便于IGBT模块的各个区域进行散热，防止传统IGBT模块的某个接触面死角热量集中，且便于该装置的安装。

Description

一种IGBT模块散热组件

技术领域

本发明涉及IGBT模块技术领域，具体为一种IGBT模块散热组件。

背景技术

IGBT是由BJT(双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。

现有技术中，在IGBT模块使用过程中，尤其是IGBT模块在大电流高电压环境内运行时，至少会容易出现以下缺陷需要改善：1、IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即试电电源电压紧密相关，使用中当IGBT模块集电极电流增大时，所产生的额定损耗亦变大，开关损耗增大，使元件发热加剧；2、在IGBT模块运行异常或者其所述外部设备短路时，IGBT模块会发出大量的热，从而产生危害，严重时甚至会产生火灾等险情。

发明内容

本发明的目的在于提供一种IGBT模块散热组件，以解决IGBT模块的电压规格与所使用装置的输入电源即试电电源电压紧密相关使用中当IGBT模块集电极电流增大时，所产生的额定损耗亦变大，开关损耗增大，使元件发热加剧和在IGBT模块运行异常或者其所述外部设备短路时，IGBT模块会发出大量的热，从而产生危害，严重时甚至会产生火灾等险情问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种IGBT模块散热组件，包括IGBT模块；用于装设IGBT模块上的外壳，所述外壳底部扣接有底板，且所述外壳内设置有散热组件；

还包括设于外壳上的三个外接孔，且三个所述外接孔等间距开设在外壳上端面；

所述散热组件包括散热马达，所述散热马达固定连接在外壳的左端面，且所述散热马达的输出轴贯穿伸出并固定连接有输送带，所述输送带上固定连接有连接杆，所述连接杆转动连接在外壳内壁，所述输送带远离散热马达的一侧固定连接有散热风扇，所述外壳的右侧端面上开设有出风口，所述出风口和散热风扇对应设置。

优选的，所述出风口内侧上表面转动连接有挡板，所述挡板在出风口的转动连接处设置有发条，所述出风口上侧固定连接有挡水肩，所述挡水肩呈人字型。

优选的，所述挡水肩所在的外壳区域开设有密封腔，所述密封腔上端面开设有进水孔，所述密封腔内滑动连接有遇水膨胀止水条，所述遇水膨胀止水条底部固定连接有防水密封活塞，所述防水密封活塞滑动连接在密封腔内，且所述防水密封活塞底部左侧固定连接有限位片，所述限位片下端贯穿伸出密封腔的底部侧壁并滑动连接。

优选的，所述IGBT模块上端固定连接绝缘双节柱，所述绝缘双节柱设置有三个，且每个所述绝缘双节柱上端伸入一个外接孔内并滑动连接，所述绝缘双节柱的两个关节处设置有节口，所述外接孔外壁呈环形等间距密集开设有若干个安拆腔，所述安拆腔内滑动连接有压板，所述压板上端固定连接有铰接块，所述铰接块上铰接有横块，所述横块在铰接块上的铰接处设置有扭簧，所述安拆腔上开设有T字槽，所述横块一端贯穿伸出T字槽并滑动连接，所述横块贯穿伸出T字槽的一端固定连接有三角挡块。

优选的，所述压板底部放置有柔性囊，所述柔性囊放置在安拆腔内，所述安拆腔底部开设有出口。

优选的，所述出风口外侧底部边缘处开设有三角导流槽，所述三角导流槽的上端边缘和挡板的底部右侧对齐。

优选的，所述绝缘双节柱上端面固定连接有电接片，所述电接片和IGBT模块之间电性连接有电线。

优选的，所述IGBT模块上固定连接有绝缘杆，所述绝缘杆上端套设有接电套，所述接电套内侧通过导线和电线电性连接，所述外壳内表面顶部开设有控制孔，所述绝缘杆带有接电套的一端伸入控制孔并滑动连接，所述控制孔内壁嵌入式固定连接有接电片，所述接电片通过导线和散热马达电性连接。

优选的，所述绝缘双节柱上开设有熔断口，所述熔断口内设置有保险丝，所述保险丝电性连接在绝缘杆和电接片之间的电线上，所述保险丝和电线的电连接方式为串联。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明能对绝缘双节柱下端固定连接的IGBT模块进行固定，固定的IGBT模块除了和绝缘双节柱及绝缘杆固定连接外，而自身是悬空的，从而能够有效便于IGBT模块的各个区域进行散热，防止传统IGBT模块的某个接触面死角热量集中，且便于该装置的安装；

2、本发明有效预防水通过外接孔内和绝缘双节柱之间的缝隙滴落到IGBT模块上，以确保IGBT模块的正常运行；

本发明通过散热马达的输出轴上固定连接的输送带转动，从而带动散热风扇转动，即在该设备工作使IGBT模块自动工作的同时，散热风扇转动对IGBT模块进行风冷散热。

附图说明

图1为本发明的整体结构视图；

图2为本发明整体侧面图；

图3为本发明的整体的剖视图；

图4为本发明的安拆腔内的整体结构视图；

图5为本发明的出风口处的剖面图；

图6为本发明的绝缘双节柱处的剖面图；

图7为本发明的图2的A的放大图；

图8为本发明的图4的B的放大图；

图9为本发明的图5的C的放大图；

图10为本发明的图6的D的放大图；

图11为本发明的图6的E的放大图；

图12为本发明的图6的F的放大图。

图中：

1、IGBT模块；11、外壳；12、外接孔；13、底板；2、散热组件；21、散热马达；22、输送带；23、散热风扇；24、出风口；3、挡板；31、发条；32、挡水肩；4、密封腔；41、进水孔；42、遇水膨胀止水条；43、防水密封活塞；44、限位片；5、绝缘双节柱；51、节口；52、安拆腔；53、压板；54、铰接块；55、横块；56、三角挡块；57、T字槽；58、扭簧；6、柔性囊；61、出口；7、三角导流槽；8、电接片；81、电线；9、绝缘杆；91、接电套；92、控制孔；93、接电片；100、熔断口；101、保险丝。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

实施例一：

请参阅图1至图12，本发明提供一种技术方案：

一种IGBT模块散热组件，包括IGBT模块1；用于装设IGBT模块1上的外壳11，所述外壳11底部扣接有底板13，且所述外壳11内设置有散热组件2；

还包括设于外壳11上的三个外接孔12，且三个所述外接孔12等间距开设在外壳11上端面；所述散热组件2包括散热马达21，所述散热马达21固定连接在外壳11的左端面，且所述散热马达21的输出轴贯穿伸出并固定连接有输送带22，所述输送带22上固定连接有连接杆，所述连接杆转动连接在外壳11内壁，所述输送带22远离散热马达21的一侧固定连接有散热风扇23，所述外壳11的右侧端面上开设有出风口24，所述出风口24和散热风扇23对应设置，其中，散热马达21为微型的马达。

工作时，散热马达21启动使其输出轴转动，散热马达21的输出轴上固定连接的输送带22转动，从而带动散热风扇23转动，即在该设备工作使IGBT模块1自动工作的同时，散热风扇23转动对IGBT模块1进行风冷散热。

作为本发明的一种实施例，所述出风口24内侧上表面转动连接有挡板3，所述挡板3在出风口24的转动连接处设置有发条31，所述出风口24上侧固定连接有挡水肩32，所述挡水肩32呈人字型。

工作时，散热风扇23转动产生的风吹动出风口24上的挡板3使其转动露出出风口24，使散热风扇23吹出的风能吹出，且自出风口24吹出的向外的轴向风能够有效防止外界的灰尘水汽等进入该装置，在该设备不工作时，散热风扇23不工作，且挡板3在发条31的作用下复位，从而挡住出风口24，使该装置在不工作的时候内部处于密闭状态，有效减少该装置在不工作时外部水汽灰尘进入该装置，挡水肩32的设计能够有效减少到达挡板3上的水的量。

进一步的，所述挡水肩32所在的外壳11区域开设有密封腔4，所述密封腔4上端面开设有进水孔41，所述密封腔4内滑动连接有遇水膨胀止水条42，所述遇水膨胀止水条42底部固定连接有防水密封活塞43，所述防水密封活塞43滑动连接在密封腔4内，且所述防水密封活塞43底部左侧固定连接有限位片44，所述限位片44下端贯穿伸出密封腔4的底部侧壁并滑动连接；

所述IGBT模块1上端固定连接绝缘双节柱5，所述绝缘双节柱5设置有三个，且每个所述绝缘双节柱5上端伸入一个外接孔12内并滑动连接，所述绝缘双节柱5的两个关节处设置有节口51，所述外接孔12外壁呈环形等间距密集开设有若干个安拆腔52，所述安拆腔52内滑动连接有压板53，所述压板53上端固定连接有铰接块54，所述铰接块54上铰接有横块55，所述横块55在铰接块54上的铰接处设置有扭簧58，所述安拆腔52上开设有T字槽57，所述横块55一端贯穿伸出T字槽57并滑动连接，所述横块55贯穿伸出T字槽57的一端固定连接有三角挡块56，所述压板53底部放置有柔性囊6，所述柔性囊6放置在安拆腔52内，所述安拆腔52底部开设有出口61。

工作时，在有大量水侵袭时，必须该装置在淋雨时，水经过挡水肩32的导向并通过进水孔41进入密封腔4内，防水密封活塞43密封滑动连接在密封腔4内的设计，使流入密封腔4内的水难以通过防水密封活塞43，并流入下方的出风口24内，从而增加挡板3的挡水压力，流入密封腔4内的水被遇水膨胀止水条42吸收，遇水膨胀止水条42吸水从而膨胀增大，在遇水膨胀止水条42膨胀满密封腔4内的空间时，滑动连接的防水密封活塞43和限位片44从而被挤压固定不能移动，限位片44从而对挡板3进行限位，使其难以转动；

正常情况下，遇水膨胀止水条42未吸收水是不膨胀的，防水密封活塞43和限位片44可以自动滑动，从而不影响挡板3的转动。

需要说明的是，在对IGBT模块1进行安装时，将IGBT模块1上的绝缘双节柱5对准外接孔12并伸入，绝缘双节柱5向上移动，在接触三角挡块56并向上移动时，挤压三角挡块56上固定连接的横块55以其转动连接的轴线为轴转动，在三角挡块56经过绝缘双节柱5节口51时，三角挡块56失去绝缘双节柱5的限位并在扭簧58的作用力下回转到初始位置并卡在节口51内，从而对绝缘双节柱5进行限位固定，从而对绝缘双节柱5下端固定连接的IGBT模块1进行固定，固定的IGBT模块1除了和绝缘双节柱5及绝缘杆9固定连接外，自身是悬空的，从而能够有效便于IGBT模块1的各个区域进行散热，防止传统IGBT模块1的某个接触面死角热量集中，且便于该装置的安装；

在将IGBT模块1固定在外壳11内后，松开IGBT模块1，绝缘双节柱5在其固定连接的IGBT模块1的重力作用下还会向下移动一段距离，绝缘双节柱5向下移动从而挤压横块55向下移动，由于T字槽57对横块55固定连接的三角挡块56的限位使横块55在受到绝缘双节柱5的压力后保持平行下移状态，横块55下移带动其下的压板53向下移动，下移的压板53下移挤压柔性囊6，柔性囊6受压使其部分从出口61处挤出，堵塞在外接孔12内和绝缘双节柱5之间的缝隙内，以完成密封，有效预防水通过外接孔12内和绝缘双节柱5之间的缝隙滴落到IGBT模块1上，以确保IGBT模块1的正常运行。

实施例二：

与实施例一技术方案基本相同，区别在于，所述出风口24外侧底部边缘处开设有三角导流槽7，所述三角导流槽7的上端边缘和挡板3的底部右侧对齐，所述绝缘双节柱5上端面固定连接有电接片8，所述电接片8和IGBT模块1之间电性连接有电线81。

工作时，三角导流槽7的设计使溅在挡板3上的水顺着三角导流槽7流下，从而能够有效预防水在挡板3底部的出风口24区域聚集渗透进外壳11内；

将该装置所连接设备的端子伸入外接孔12内并和电接片8贴合接触，柔性囊6此时也能作为弹簧促进电接片8和端子紧密贴合，能有效减少其接触不良的情况，在端子和电接片8接触时，端子经过电接片8、电线81、保险丝101和IGBT模块1接通，使IGBT模块1能够正常为所属设备服务。

进一步的，所述IGBT模块1上固定连接有绝缘杆9，所述绝缘杆9上端套设有接电套91，所述接电套91内侧通过导线和电线81电性连接，所述外壳11内表面顶部开设有控制孔92，所述绝缘杆9带有接电套91的一端伸入控制孔92并滑动连接，所述控制孔92内壁嵌入式固定连接有接电片93，所述接电片93通过导线和散热马达21电性连接，所述绝缘双节柱5上开设有熔断口100，所述熔断口100内设置有保险丝101，所述保险丝101电性连接在绝缘杆9和电接片8之间的电线81上，所述保险丝101和电线81的电连接方式为串联。

工作时，在绝缘双节柱5伸入外接孔12内后，IGBT模块1上固定连接的绝缘杆9刚好伸入控制孔92内，且绝缘杆9顶部的接电套91和接电片93贴合，此时该设备在工作时，经过电线81的电流部分经过其并联的接电套91和接电片93输送给散热马达21，散热马达21启动使其输出轴转动，散热马达21的输出轴上固定连接的输送带22转动，从而带动散热风扇23转动，即在该设备工作使IGBT模块1自动工作的同时，散热风扇23转动对IGBT模块1进行风冷散热；

在IGBT模块1工作异常或者由于外部所属设备短路发出大量的热时，保险丝101被熔断，从而切断对IGBT模块1的供电，减少危害的扩大，且此时散热马达21失去电流供给停止工作使散热风扇23停止工作，使外壳11内部不产生风，以防止外壳11内的风的流动使IGBT模块1或者电线81上的高温使其燃烧，已达到遇到电害进一步扩大的可能性。

工作原理：在对IGBT模块1进行安装时，将IGBT模块1上的绝缘双节柱5对准外接孔12并伸入，绝缘双节柱5向上移动，在接触三角挡块56并向上移动时，挤压三角挡块56上固定连接的横块55以其转动连接的轴线为轴转动，在三角挡块56经过绝缘双节柱5节口51时，三角挡块56失去绝缘双节柱5的限位并在扭簧58的作用力下回转到初始位置并卡在节口51内，从而对绝缘双节柱5进行限位固定，从而对绝缘双节柱5下端固定连接的IGBT模块1进行固定，固定的IGBT模块1除了和绝缘双节柱5及绝缘杆9固定连接外，自身是悬空的，从而能够有效便于IGBT模块1的各个区域进行散热，防止传统IGBT模块1的某个接触面死角热量集中，且便于该装置的安装；

在将IGBT模块1固定在外壳11内后，松开IGBT模块1，绝缘双节柱5在其固定连接的IGBT模块1的重力作用下还会向下移动一段距离，绝缘双节柱5向下移动从而挤压横块55向下移动，由于T字槽57对横块55固定连接的三角挡块56的限位使横块55在受到绝缘双节柱5的压力后保持平行下移状态，横块55下移带动其下的压板53向下移动，下移的压板53下移挤压柔性囊6，柔性囊6受压使其部分从出口61处挤出，堵塞在外接孔12内和绝缘双节柱5之间的缝隙内，以完成密封，有效预防水通过外接孔12内和绝缘双节柱5之间的缝隙滴落到IGBT模块1上，以确保IGBT模块1的正常运行；

将该装置所连接设备的端子伸入外接孔12内并和电接片8贴合接触，柔性囊6此时也能作为弹簧促进电接片8和端子紧密贴合，能有效减少其接触不良的情况，在端子和电接片8接触时，端子经过电接片8、电线81、保险丝101和IGBT模块1接通，使IGBT模块1能够正常为所属设备服务；

在绝缘双节柱5伸入外接孔12内后，IGBT模块1上固定连接的绝缘杆9刚好伸入控制孔92内，且绝缘杆9顶部的接电套91和接电片93贴合，此时该设备在工作时，经过电线81的电流部分经过其并联的接电套91和接电片93输送给散热马达21，散热马达21启动使其输出轴转动，散热马达21的输出轴上固定连接的输送带22转动，从而带动散热风扇23转动，即在该设备工作使IGBT模块1自动工作的同时，散热风扇23转动对IGBT模块1进行风冷散热；

散热风扇23转动产生的风吹动出风口24上的挡板3使其转动露出出风口24，使散热风扇23吹出的风能吹出，且自出风口24吹出的向外的轴向风能够有效防止外界的灰尘水汽等进入该装置，在该设备不工作时，在散热风扇23工作时，发条的弹力小于散热风扇23吹出的力，当散热风扇23不工作，且挡板3在发条31的作用下复位，从而挡住出风口24，使该装置在不工作的时候内部处于密闭状态，有效减少该装置在不工作时外部水汽灰尘进入该装置；

挡水肩32的设计能够有效减少到达挡板3上的水的量，三角导流槽7的设计使溅在挡板3上的水顺着三角导流槽7流下，从而能够有效预防水在挡板3底部的出风口24区域聚集渗透进外壳11内；

在有大量水侵袭时，必须该装置在淋雨时，水经过挡水肩32的导向并通过进水孔41进入密封腔4内，防水密封活塞43密封滑动连接在密封腔4内的设计，使流入密封腔4内的水难以通过防水密封活塞43，并流入下方的出风口24内增加挡板3的挡水压力，流入密封腔4内的水被遇水膨胀止水条42吸收，遇水膨胀止水条42吸水从而膨胀增大，在遇水膨胀止水条42膨胀满密封腔4内的空间时，滑动连接的防水密封活塞43和限位片44从而被挤压固定不能移动，限位片44从而对挡板3进行限位，使其难以转动；

正常情况下，遇水膨胀止水条42未吸收水是不膨胀的，防水密封活塞43和限位片44可以自动滑动，从而不影响挡板3的转动；

在IGBT模块1工作异常或者由于外部所属设备短路发出大量的热时，保险丝101被熔断，从而切断对IGBT模块1的供电，减少危害的扩大，且此时散热马达21失去电流供给停止工作使散热风扇23停止工作，使外壳11内部不产生风，以防止外壳11内的风的流动使IGBT模块1或者电线81上的高温使其燃烧，已达到遇到电害进一步扩大的可能性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种IGBT模块散热组件，其特征在于，包括：

IGBT模块（1）以及用于装设IGBT模块（1）上的外壳（11），所述外壳（11）底部扣接有底板（13），且所述外壳（11）内设置有散热组件（2）；

还包括设于外壳（11）上的三个外接孔（12），且三个所述外接孔（12）等间距开设在外壳（11）上端面；

所述散热组件（2）包括散热马达（21），所述散热马达（21）固定连接在外壳（11）的左端面，且所述散热马达（21）的输出轴贯穿伸出并固定连接有输送带（22），所述输送带（22）上固定连接有连接杆，所述连接杆转动连接在外壳（11）内壁，所述输送带（22）远离散热马达（21）的一侧固定连接有散热风扇（23），所述外壳（11）的右侧端面上开设有出风口（24），所述出风口（24）和散热风扇（23）对应设置；

所述IGBT模块（1）上端固定连接绝缘双节柱（5），所述绝缘双节柱（5）设置有三个，且每个所述绝缘双节柱（5）上端伸入一个外接孔（12）内并滑动连接，所述绝缘双节柱（5）的两个关节处设置有节口（51），所述外接孔（12）外壁呈环形等间距密集开设有若干个安拆腔（52），所述安拆腔（52）内滑动连接有压板（53），所述压板（53）上端固定连接有铰接块（54），所述铰接块（54）上铰接有横块（55），所述横块（55）在铰接块（54）上的铰接处设置有扭簧（58），所述安拆腔（52）上开设有T字槽（57），所述横块（55）一端贯穿伸出T字槽（57）并滑动连接，所述横块（55）贯穿伸出T字槽（57）的一端固定连接有三角挡块（56）；

所述压板（53）底部放置有柔性囊（6），所述柔性囊（6）放置在安拆腔（52）内，所述安拆腔（52）底部开设有出口（61）。

2.根据权利要求1所述的一种IGBT模块散热组件，其特征在于：所述出风口（24）内侧上表面转动连接有挡板（3），所述挡板（3）在出风口（24）的转动连接处设置有发条（31），所述出风口（24）上侧固定连接有挡水肩（32），所述挡水肩（32）呈人字型。

3.根据权利要求2所述的一种IGBT模块散热组件，其特征在于：所述挡水肩（32）所在的外壳（11）区域开设有密封腔（4），所述密封腔（4）上端面开设有进水孔（41），所述密封腔（4）内滑动连接有遇水膨胀止水条（42），所述遇水膨胀止水条（42）底部固定连接有防水密封活塞（43），所述防水密封活塞（43）滑动连接在密封腔（4）内，且所述防水密封活塞（43）底部左侧固定连接有限位片（44），所述限位片（44）下端贯穿伸出密封腔（4）的底部侧壁并滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种IGBT模块散热组件，其特征在于：所述出风口（24）外侧底部边缘处开设有三角导流槽（7），所述三角导流槽（7）的上端边缘和挡板（3）的底部右侧对齐。

5.根据权利要求4所述的一种IGBT模块散热组件，其特征在于：所述绝缘双节柱（5）上端面固定连接有电接片（8），所述电接片（8）和IGBT模块（1）之间电性连接有电线（81）。

6.根据权利要求5所述的一种IGBT模块散热组件，其特征在于：所述IGBT模块（1）上固定连接有绝缘杆（9），所述绝缘杆（9）上端套设有接电套（91），所述接电套（91）内侧通过导线和电线（81）电性连接，所述外壳（11）内表面顶部开设有控制孔（92），所述绝缘杆（9）带有接电套（91）的一端伸入控制孔（92）并滑动连接，所述控制孔（92）内壁嵌入式固定连接有接电片（93），所述接电片（93）通过导线和散热马达（21）电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种IGBT模块散热组件，其特征在于：所述绝缘双节柱（5）上开设有熔断口（100），所述熔断口（100）内设置有保险丝（101），所述保险丝（101）电性连接在绝缘杆（9）和电接片（8）之间的电线（81）上。

8.根据权利要求7所述的一种IGBT模块散热组件，其特征在于：所述保险丝（101）和电线（81）的电连接方式为串联。

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