CN201204780Y - 大功率线性功放变频电源的散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大功率线性功放变频电源的散热装置，其包括沿柜体两侧的高度方向开设的百叶窗进风口、位于百叶窗进风口上方的百叶窗出风口以及安装在柜体内的离心风机，在柜体内还设置有四个工作桥臂，每个工作桥臂由沿柜体高度方向安装的多片散热板以及与散热板紧密贴合设置的上千只晶体管组成，其中散热板包括多条相固定连接的高密齿散热器，在离心风机的作用下，冷空气通过百叶窗进风口被吸入柜体内，其流经高密齿散热器的齿间并将晶体管传导至高密齿散热器上的热量带走而变成热空气，热空气最终从百叶窗出风口排出，采用上述散热装置，可使得变频电源的散热效率得到较大的提高。

Description

大功率线性功放变频电源的散热装置

技术领域

本实用新型涉及一种变频电源，特别是一种大功率线性功放变频电源的散热装置。

背景技术

100kW-500kW有功输出的高保真变频电源，因要求其自身干扰噪声在10pC左右(局部放电量)，必须采用晶体管线性功放电路。通常由数千只晶体管分担四个桥臂的工作(如300kW的变频电源需采用250W的晶体管五千只左右)。晶体管在线性工作区的效率较低，约70％左右，即有30％左右的电能(几十至一百几十千瓦将消耗在晶体管的发热上)，因此若该变频电源的散热装置不好，将直接影响电源的工作甚至烧坏晶体管。因此高效散热是该类电源的关键技术之一。

传统的散热装置采用多只轴流风机直排式抽风，其风道空间大，风速较低，风量较小，热交换效率低，故而散热效果不理想。

实用新型内容

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种散热效果较好从而可延长变频电源使用寿命的大功率线性功放变频电源的高效散热装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种大功率线性功放变频电源的散热装置，所述的变频电源包括柜体、设置在柜体内的晶体管线性功放电路，所述的晶体管线性功放电路包括四个工作桥臂，每个工作桥臂由沿柜体高度方向安装的多片散热板以及与散热板紧密贴合设置的上千只晶体管组成，所述的散热板包括多条相固定连接的高密齿散热器，所述的散热装置还包括沿柜体两侧的高度方向开设的百叶窗进风口、位于百叶窗进风口上方的百叶窗出风口以及安装在柜体内的离心风机，在所述的离心风机的作用下，冷空气通过百叶窗进风口被吸入柜体内，其流经所述的高密齿散热器的齿间并将晶体管传导至高密齿散热器上的热量带走而变成热空气，热空气最终从百叶窗出风口排出。

更进一步地，所述的百叶窗进风口的叶片方向朝下，所述的百叶窗出风口的叶片方向朝上，这样保证了排出的热空气不会倒流回进风口被再次吸入而影响热交换效果，从而提高了热交换效率。

所述的离心风机与百叶窗出风口之间还设置有螺旋排风道，所述的螺旋排风通道可以减小风被排出的阻力，并防止排出的热风重新被离心风机吸入形成无用的气流循环，故而可以进一步提高热交换效率。

所述的每条高密齿散热器上还固定连接有将高密齿散热器的齿间以外的通道堵封住的堵头，通过堵头将除散热器齿间以外的通道封堵，确保气流只从齿间通道流过，从而减少了气流截面，增大风速。

所述的离心风机为大功率离心风机，采用大功率高速离心风机，可提高排风量，进一步增大热交换效率。

所述的四个工作桥臂对称地设置在所述的柜体内，且所述的离心风机固定地设置在所述的柜体内的顶部，通过对称放置散热器，顶部安装离心风机，从而可形成“两侧进风，集中顶排”的最佳风道流向。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：由于该散热装置将变频电源的晶体管线性功放电路中的晶体管与高密齿散热器紧密贴合，且在柜体上开设有百叶窗进风口、百叶窗出风口以及在柜体内设置离心风机，散热器的高密齿分布可增大热交换面积，可以将更多的由晶体管产生的热量带走，从而更加有效的降低晶体管工作时的温度，同时采用离心风机将热风排出，进一步增强了热交换效率。

附图说明

附图1为大功率线性功放变频电源的立体结构示意图；

附图2为大功率线性功放变频电源的主视图；

附图3为高密齿散热器与晶体管连接关系示意图；

附图4为一排高密齿散热器的主视图；

附图5为附图4中A处放大视图；

附图6为本实用新型螺旋排风道结构示意图；

附图7为本实用新型散热装置工作原理示意图；

其中：1、柜体；11、进风口；12、出风口；13、离心风机；14、晶体管；

15、高密齿散热器；16、堵头；18、螺旋排风道；

2、桥臂；3、散热板；

具体实施方式

下面结合附图、举例详细说明本实用新型的具体内容：

如图1至图2所示的大功率线性功放变频电源，该变频电源包括一立式柜体1，在柜体1内设置有整流电路、滤波电路、晶体管线性功放电路以及单片机控制电路等，其中整流电路、滤波电路以及单片机控制电路设置在柜体1的下方，晶体管线性功放电路包括四个对称设置的工作桥臂2，每个工作桥臂2包括二十片左右散热板3和其上与之紧密贴合的上千只晶体管14共同组成；所述的散热板3由九条固定连接在一起的高密齿散热器15和其上分布的九十只用于组成线性功放电路的晶体管14共同组成，如图3至图5所示，高密齿散热器15齿数较多，从而可增大热交换面积，能够将更多的由晶体管产生的热量带走，更加有效的降低晶体管工作时的温度，且为了让空气更多的流经散热器15的齿间，散热器15的齿间外通道上通过堵头16封堵，从而保证了更多的冷空气流经散热器齿间，提高了热交换效率。

在柜体1的相对两侧沿柜体高度方向开设有多排百叶窗进风口11，在百叶窗进风口11上方设置有百叶窗出风口12，在柜体1内设置有大功率高速离心风机13，如图6所示，在离心风机13与出风口之间还设置有螺旋排风道18，其中，百叶窗进风口11叶片方向朝下、百叶窗出风口12的叶片方向朝上，保证了排出的热空气不会倒流回进风口被吸入而影响热交换效果，从而提高了热交换效率。

图7为本实用新型散热装置在工作状态下风流向示意图，在工作状态下，冷空气由百叶窗进风口11进入柜体内，其流经高密齿散热器15的齿间，将由晶体管14传导至高密齿散热器15上的热量带走，故此时冷空气变成热空气，热空气经离心风机13和其螺旋排风道18最终从百叶窗出风口12排出，采用螺旋排风通道可以减小风被排出的阻力，并防止排出的热风重新被离心风机吸入形成无用的气流循环，故而可以进一步提高热交换效率。

本实用新型采用带螺旋排风道的离心式风机，且将风机安装于电源柜顶部，四个桥臂对称布置，形成“两侧进风，集中顶排”风道流向，离心风机由几千瓦的电动机带动，压头大，可保持高风速。同时采用高密齿散热器，增大热交换面积。并且通过堵头将除散热器齿间以外的通道封堵，确保气流从齿间通道流过，减小了气流截面，增大风速，并且还通过百叶窗来控制进风风向和排风风向，确保排出的热风不会倒流回进风口，形成热风循环，使得热交换的效率得到较高地提高。

Claims (6)

1、一种大功率线性功放变频电源的散热装置，所述的变频电源包括柜体(1)、设置在柜体(1)内的晶体管线性功放电路，所述的晶体管线性功放电路包括四个工作桥臂(2)，其特征在于：每个工作桥臂(2)由沿柜体(1)高度方向安装的多片散热板(3)以及与散热板(3)紧密贴合设置的上千只晶体管(14)组成，所述的散热板(3)包括多条相固定连接的高密齿散热器(15)，所述的散热装置还包括沿柜体(1)两侧的高度方向开设的百叶窗进风口(11)、位于百叶窗进风口(11)上方的百叶窗出风口(12)以及安装在柜体(1)内的离心风机(13)，在所述的离心风机(13)的作用下，冷空气通过百叶窗进风口(11)被吸入柜体(1)内，其流经所述的高密齿散热器(15)的齿间并将晶体管(14)传导至高密齿散热器(15)上的热量带走而变成热空气，热空气最终从百叶窗出风口(12)排出。

2、根据权利要求1所述的大功率线性功放变频电源的散热装置，其特征在于：所述的百叶窗进风口(11)的叶片方向朝下，所述的百叶窗出风口(12)的叶片方向朝上。

3、根据权利要求2所述的大功率线性功放变频电源的散热装置，其特征在于：所述的离心风机(13)与百叶窗出风口(12)之间还设置有螺旋排风道(18)。

4、根据权利要求1所述的大功率线性功放变频电源的散热装置，其特征在于：所述的每条高密齿散热器(15)上还固定连接有将高密齿散热器(15)的齿间以外的通道堵封住的堵头(16)。

5、根据权利要求1所述的大功率线性功放变频电源的散热装置，其特征在于：所述的离心风机(13)为大功率高速离心风机。

6、根据权利要求1所述的大功率线性功放变频电源的散热装置，其特征在于：所述的四个工作桥臂(2)对称地设置在所述的柜体(1)内，且所述的离心风机(13)固定地设置在所述的柜体(1)内的顶部。

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