CN202160372U - 一种便携移动式循环散热系统 - Google Patents

Abstract

一种便携移动式循环散热系统，所述系统包括：散热板，所述散热板上安装有功率器件；循环管道，所述循环管道内流动冷却液；所述循环管道包括设置于所述散热板上的冷却管道，对所述散热板进行冷却；所述循环管道还包括位于所述散热板外的散热管道；风扇，与所述散热管道相对设置，对所述散热管道进行冷却。本实用新型实施例的便携移动式循环散热系统不但散热好、效率高，而且体积小、重量轻。

Description

一种便携移动式循环散热系统

技术领域

本实用新型涉及非地震勘探领域，特别涉及一种便携移动式循环散热系统，该便携移动式散热系统可以应用于人工场源电法勘探仪器的发射源中。

背景技术

陆上三维时频电磁恒流发射系统在工作过程中有几十甚至上百安培的电流流过，逆变开关管在导通过程中产生的功耗与开关损耗会在管子上产生巨大的热量，由于器件的耐温有限，若不采取有效的散热措施，将会损坏器件。图1为传统风冷降温散热系统结构示意图，而风冷降温会带来如下问题：散热效率低、体积大(当功率达到120千瓦时，需2平方米的散热面积)、携带不方便，野外适用能力差。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种便携移动式循环散热系统，以解决现有技术的散热系统缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种便携移动式循环散热系统，所述系统包括：散热板，所述散热板上安装有功率器件；循环管道，所述循环管道内流动冷却液；所述循环管道包括设置于所述散热板上的冷却管道，对所述散热板进行冷却；所述循环管道还包括位于所述散热板外的散热管道；风扇，与所述散热管道相对设置，对所述散热管道进行冷却。

所述系统还包括：泵，设置于所述循环管道上，实现冷却液的循环流动。

所述系统还包括：冷却液槽，储存所述循环管道内流动的冷却液；传感器，位于所述冷却液槽中，感知所述冷却液槽的液位，当所述液位低于预定液位时，向控制器发送报警信号；所述控制器，连接所述传感器，接收所述报警信号，并停止所述循环散热系统的工作。

所述散热板上安装的功率器件包括：绝缘栅双极型晶体管IGBT和整流管。

所述冷却液包括：水或者防冻液。

本实用新型实施例的便携移动式循环散热系统不但散热好、效率高，而且体积小、重量轻。

附图说明

图1为传统风冷降温散热系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例的便携移动式散热系统结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为了防止陆上三维时频电磁恒流发射系统在工作期间逆变开关管子温度升高，设计适合野外作业的便携式散热系统，使逆变开关管在使用过程中处于规定的温度范围内，本实用新型实施例特别设计一种便携移动式散热系统，这种便携移动式散热系统不但散热好、效率高，而且体积小、重量轻。

图2为本实用新型实施例的便携移动式循环散热系统结构示意图。如图2所示，该系统包括：散热板10，所述散热板上安装有功率器件；循环管道20，所述循环管道内流动冷却液200；所述循环管道包括设置于所述散热板上的冷却管道201，对所述散热板进行冷却；所述循环管道还包括位于所述散热板外的散热管道202；风扇30，与所述散热管道202相对设置，对所述散热管道进行冷却。可选地，冷却液包括：水或者防冻液。

如图2所示，该系统还包括：泵40，设置于循环管道20上，实现冷却液的循环流动。

如图2所示，该系统还包括：冷却液槽50，连接循环管道20，储存循环管道20内流动的冷却液；传感器60，位于冷却液槽50中，感知所述冷却液槽50的液位，当所述液位低于预定液位时，向控制器(图中未示)发送报警信号；所述控制器，连接传感器60，接收报警信号，并停止所述循环散热系统的工作。本实用新型实施例通过在冷却液槽内部设计安装了缺液自动保护功能，使冷却循环散热系统可靠工作。

如图2所示，该系统的散热板10上安装的功率器件包括：绝缘栅双极型晶体管IGBT101和整流管102。

下面结合具体的例子来详细描述本实用新型实施例的工作原理。

本实用新型的散热系统中，功率器件IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)、整流管安装在同一块散热板10(如厚铝板)上，散热板10内部有冷却管道101经过。工作时，IGBT快速导通、关断将产生很大的热损耗，热损耗产生的热量传导到散热板10和冷却管道101上。吸收热量的冷却液通过泵循环到达散热管道102，经风扇30冷却后再流入到散热板10背面的管道中，实现器件的循环散热，使系统的温度在设定的范围内，确保系统可靠工作。

本实用新型实施例根据逆变系统最大功耗(主回路IGBT模块的损耗)，设计合理的散热面积(如，当功率达到120千瓦时，需0.3平方米的散热面积)、冷却液的流量以及吹风的大小，采用散热效率最好的循环和强风冷却系统，以保证系统正常工作。本实用新型便携移动式散热可以应用于车载大功率电法勘探仪器中，使散热系统的体积、重量大大减小，非常适合野外流动作业。

本实施例中，主回路功率器件IGBT模块的功耗是由通态和开关损耗组成。

<1>逆变工作时通态平均损耗： $\stackrel{\&OverBar;}{P}\left(\mathrm{sat}\right)=\mathrm{VCE}\left(\mathrm{Sat}\right)\&CenterDot;\mathrm{IC}\&CenterDot;\mathrm{DT}---\left(1\right)$

式中：VCE(Sat)为饱和压降；IC为导通电流；DT为占空比因子。

<2>开关损耗：IGBT在开通与关断过程中产生热损耗，分别是PSW(ON)(开通)和PSW(OFF)(关断)。

$P_{\mathrm{sw}\left(\mathrm{on}\right)}=\frac{1}{t_{\mathrm{on}}}{\&Integral;}_0^{\mathrm{ton}}{i}_c\left(t\right)\&CenterDot;V_{\mathrm{CE}}\left(t\right)\&CenterDot;\mathrm{dt}---\left(2\right)$

$P_{\mathrm{sw}\left(\mathrm{off}\right)}=\frac{1}{t_{\mathrm{off}}}{\&Integral;}_0^{\mathrm{toff}}{i}_c\left(t\right)\&CenterDot;V_{\mathrm{CE}}\left(t\right)\&CenterDot;\mathrm{dt}---\left(3\right)$

式中：ton为管子开通时间；toff为管子关断时间；VCE为管子饱和压降。

平均开关损耗： ${\stackrel{\&OverBar;}{P}}_{\mathrm{sw}}=f_{\mathrm{Pwm}}\&CenterDot;(P_{\mathrm{sw}\left(\mathrm{on}\right)}+P_{\mathrm{sw}\left(\mathrm{off}\right)})---\left(4\right)$

式中：f_Pwm为开关频率。

<3>IGBT总功耗： $P_t={\stackrel{\&OverBar;}{P}}_{\left(\mathrm{sat}\right)+}{\stackrel{\&OverBar;}{P}}_{\mathrm{sw}}---\left(5\right)$

本实施例根据以上公式，计算出系统最大功耗，设计合理的散热板。

以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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实用新型实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种便携移动式循环散热系统，其特征在于，所述系统包括：

散热板，所述散热板上安装有功率器件；

循环管道，所述循环管道内流动冷却液；所述循环管道包括设置于所述散热板上的冷却管道，对所述散热板进行冷却；所述循环管道还包括位于所述散热板外的散热管道；

风扇，与所述散热管道相对设置，对所述散热管道进行冷却。

2.根据权利要求1所述的便携移动式循环散热系统，其特征在于，所述系统还包括：

泵，设置于所述循环管道上，实现冷却液的循环流动。

3.根据权利要求1所述的便携移动式循环散热系统，其特征在于，所述系统还包括：

冷却液槽，连接所述循环管道，储存所述循环管道内流动的冷却液；

传感器，位于所述冷却液槽中，感知所述冷却液槽的液位，当所述液位低于预定液位时，向控制器发送报警信号；

所述控制器，连接所述传感器，接收所述报警信号，并停止所述循环散热系统的工作。

4.根据权利要求1所述的便携移动式循环散热系统，其特征在于，

所述散热板上安装的功率器件包括：绝缘栅双极型晶体管IGBT和整流管。

5.根据权利要求1所述的便携移动式循环散热系统，其特征在于，所述冷却液包括：水或者防冻液。

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