CN202524701U - 一种大功率电子元器件的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率电子元器件的冷却装置，包括散热板，还包括设置于所述散热板上的M型结构的冷却管；所述大功率电子元件安装于所述散热板上，且所述大功率电子元器件位于所述冷却管的上方。所述大功率电子元器件冷却装置，不仅散热效果好，且能克服传统冷却装置因密封性不足而导致电子元器件失效等问题，冷却管能够使冷却液与散热板相隔离；这样冷却管对散热板起到了保护作用，避免了在长期的使用过程中冷却液对散热板的腐蚀，提高了所述冷却装置的使用寿命；同时，所述冷却装置采用的冷却管与散热板的结构可靠性高，冷却装置的工作可靠性高。

Description

一种大功率电子元器件的冷却装置

技术领域

本实用新型涉及大功率电子元器件的冷却领域，具体涉及一种大功率电子元器件的冷却装置。 

背景技术

目前在大功率脉冲电源中电子元器件的使用越来越多，电子元器件的功率选用也越来越高，而大功率脉冲电源的体积正日益趋向于最小化；由此，为了满足所需电性参数，体积小的大功率电子元器件的使用已不可避免，而大功率电子元器件在其工作的过程中会产生大量的热量，而在其有限的空间内靠其本身是无法在短时间内散热的。目前，在大功率脉冲电源中通常采用两种散热方式对大功率电子元器件进行散热，即风冷冷却和水冷冷却。 

通过散热风扇进行风冷的散热方式虽然比较容易实现，但是风冷的散热效果并不是很显著。水冷通常采用散热板来散热，大功率电子元器件安装于散热板上，传统的散热板结构通常是用两块铝板组合而成；在两块铝板上各加工出水流通道，用合适的紧固件将两块铝板组合起来，在散热板水流通道的接口处安装水管接口再通以水对其冷却。该散热板结构的冷却效果虽比风冷显著，但是其本身存在不足之处，一方面，该散热板的加工工艺比较复杂；另一方面，两块铝板通过紧固件连接，铝板上的水流通道形成的冷却水道密封性难于保证；进一步的冷却水道与水管接口处的密封性也不是很好，该散热板在长期的使用过程中会产生漏水现象，泄露的水会损坏散热板及电子元器件。因此，风冷和水冷两种冷却方式虽都具有散热效果，但均具有局限性和单一性，存在不足之处。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种散热效果好，且能为散热板及电子元器件提供保护的大功率电子元器件冷却装置。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为： 

所述大功率电子元器件冷却装置，包括散热板，还包括设置于所述散热板上的M型结构的冷却管；所述大功率电子元器件安装于所述散热板上，且所述大功率电子元器件位于所述冷却管的上方。 

所述冷却管卡装于所述散热板上；在所述散热板上设有与所述冷却管适配的卡槽。 

在所述散热板上与所述冷却管所在面相对的表面上设有散热片。 

所述散热片均匀分布于所述散热板上。 

所述散热片与所述散热板为一体结构。 

所述冷却管一端与所述散热板卡接，另一端伸出散热板，且冷却管与散热板相连接的一端为M型结构，所述冷却管伸出的一端为直管结构。 

所述冷却管M型结构的一端截面为半圆型。 

所述大功率电子元器件冷却装置采用的技术方案，与现有技术相比，具有以下优点： 

首先，所述冷却装置，采用的冷却管结构，能够使冷却液与电子元器件及散热板相隔离，能够克服传统冷却装置因密封性不足而导致电子元器件失效等问题；同时冷却管对散热板起到了保护作用，避免了在长期的使用过程中冷却液对电子元器件及散热板的腐蚀，提高了冷却装置的使用寿命；而且 M型结构的冷却管能够通过增加水的流量而增加散热效果； 

其次，在散热板上另设置散热片结构，所述冷却装置集风冷与水冷于一体， 解决了大功率电子元器件在使用的过程中散热不足等难题，能够使得大功率电子元器件产生的热量得到最大形式散发，散热效果好； 

最后，所述冷却装置，不但简化了传统散热板的加工工艺，精简了相关工序，减少了散热板原材料的使用，且所述冷却装置采用的冷却管与散热板的结构可靠性好，冷却装置的工作可靠性高。 

附图说明

下面对本实用新型说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明： 

图1为本实用新型大功率电子元器件冷却装置的结构示意图； 

图2为图1大功率电子元器件冷却装置的A方向示意图； 

图3为本实用新型大功率电子元器件冷却装置的使用状态示意图 

图4为图3大功率电子元器件冷却装置的A方向示意图； 

图5为图1大功率电子元器件冷却装置的散热板的结构示意图； 

图6为图5大功率电子元器件冷却装置的散热板A方向示意图； 

图7为图1大功率电子元器件冷却装置的冷却管的结构示意图； 

上述图中的标记均为： 

1、散热板，2、冷却管，3、散热片，4、大功率电子元器件，5、卡槽。 

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。 

如图1至图2所示，所述大功率电子元器件冷却装置，包括散热板1，还包括设置于散热板1上的M型结构的冷却管2；冷却管2能够克服因密封性不足而导致电子元器件失效等问题，而且能够使冷却液与散热板1相隔离；其不仅对散热板1起到了保护作用，避免了在长期的使用过程中冷却液对散热板1的 腐蚀，同时M型结构的冷却管2能够通过增加水的流量而增加散热效果；如图3及图4所示，大功率电子元器件4安装于散热板1上，且大功率电子元器件4位于冷却管2的上方；在散热板1上设有安装孔，选用合适的紧固件即可将电子元器件4如IGBT模块、整流桥、温度开关等与散热板进行联接，在装配前可在电子元器件4的底面涂上导热硅胶以增加电子元器件4与冷却装置导热时的接触面积。 

冷却管2卡装于散热板1上；在散热板1上设有与冷却管2适配的卡槽5；所述冷却装置相当于采用嵌入式的结构形式，即冷却管2嵌入散热板1中，这样散热板1能为冷却管2提供保护作用，进而进一步保证大功率电子元器件冷却装置的工作可靠性；进一步的，冷却管2卡到散热板1的卡槽5上之后，采用金属环氧树脂胶将冷却管2与散热板1进行粘合，其操作简单易行且装配可靠。 

在散热板1上与冷却管2所在面相对的表面上设有散热片3；散热片3均匀分布于散热板1上；散热片3的结构形式在一定程度上实现了风冷，使冷却效果比传统的散热板1更加显著。 

所述大功率元器件冷却装置在使用的过程中，M型结构冷却管2的两端可接上水管后通以水或其他冷却液对电子元器件4进行冷却，电子元器件的大部分热量经由冷却管2中的冷却液带走，而其中的另一部分的热量则可通过散热板1上的散热片3耗散到空气中去。 

散热板1由一块铝板直接加工而成，在铝板其中的一个表面加工出呈半圆状的M型卡槽5，其形状是和图7中冷却管2的M型结构是一致的；而散热板1的另一边是呈散热片3的结构（如图5及图6所示），即散热片3与散热板1为一体结构，这种特殊的结构形式可通过多种加工手段来完成，如铣削等。 

图7所示为冷却管的结构，它可以采用铜管加工而成，铜材料在加工的过程中不但易成形，加工方便，操作简单，且不易被腐蚀，通常散热板1是由铝板加工而成；传统的散热板1是直接通上冷却液对其进行冷却，冷却液的种类受到限制，铜管的使用则使冷却液与铝板相隔离；进一步的，冷却管2一端与所述散热板1卡接，另一端伸出到散热板1外，且冷却管2与散热板1相连接的一端为M型结构，冷却管2伸出到散热板1的一端为直管结构；如图所示该冷却管2的一端是M型，另一端是直管结构；且冷却管2的M型结构的一端截面为半圆型，通过压制而成，半圆型结构的冷却管2与散热板1的安装更稳定，卡槽5的加工更方便。 

所述大功率电子元器件冷却装置，不但简化了传统冷板的加工工艺，精简了相关工序，减少了原材料的使用，而且也使其密封性得到了可靠的保证；在散热方式上，它集风冷与水冷于一体，解决了大功率电子元器件4在使用的过程中散热不足等难题，使大功率电子元器件4产生的热量得到最大程度散发。 

上面对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (7)

1.一种大功率电子元器件冷却装置，包括散热板（1），其特征在于：还包括设置于所述散热板（1）上的M型结构的冷却管（2）；所述大功率电子元器件（4）安装于所述散热板（1）上，且所述大功率电子元器件（4）位于所述冷却管（2）的上方。

2.按照权利要求1所述的大功率电子元器件冷却装置，其特征在于：所述冷却管（2）卡装于所述散热板（1）上；在所述散热板（1）上设有与所述冷却管（2）适配的卡槽（5）。

3.按照权利要求1或2所述的大功率电子元器件冷却装置，其特征在于：在所述散热板（1）上与所述冷却管（2）所在面相对的表面上设有散热片（3）。

4.按照权利要求3所述的大功率电子元器件冷却装置，其特征在于：所述散热片（3）均匀分布于所述散热板（1）上。

5.按照权利要求4所述的大功率电子元器件冷却装置，其特征在于：所述散热片（3）与所述散热板（1）为一体结构。

6.按照权利要求5所述的大功率电子元器件冷却装置，其特征在于：所述冷却管（2）一端与所述散热板（1）卡接，另一端伸出散热板（1），且冷却管（2）与散热板（1）相卡接的一端为M型结构，所述冷却管（2）伸出的一端为直管结构。

7.按照权利要求6所述的大功率电子元器件冷却装置，其特征在于：所述冷却管（2）M型结构的一端截面为半圆型。 

Images