CN204857707U - 塑封功率管的移热式散热器 - Google Patents

Abstract

一种塑封功率管的移热式散热器，涉及到一种散热器，其特征是移热式散热器的前面有用于安装功率开关管的平面，在移热式散热器前面的平面上有用于紧固功率开关管的压紧螺孔，在移热式散热器的体中有冷却腔，在冷却腔的下部后侧有输入接口，在冷却腔的上部有输出接口，在移热式散热器上有压紧簧片，压紧簧片由压紧面、弹力弯和压脚构成，压紧面把功率开关管紧压在移热式散热器上。本实用新型通过移热介质的循环流动，把功率开关管产生的热量以移热方式散去，使功率开关管的散热器体积大大减小，节省电路板上散热器的占位空间，方便电路板上的元件布局和线路布局，使电路板结构紧凑，从而使开关电源结构紧凑、功率密度高、小型化。

Description

塑封功率管的移热式散热器

技术领域

本实用新型涉及到一种散热器，特别涉及到一种塑封功率管的散热器。

背景技术

当前，在工业生产、城市固体废物处置、通信、电力等领域广泛使用开关电源，对开关电源的一般要求是可靠、稳定、小型和高效率，高频化使得开关电源去掉工频变压器，从而实现高效率和小型化。但是，开关电源中的功率开关在工作时会发热，为了使开关电源能够可靠和稳定工作，功率开关管产生的热量必须及时散去，否则会使功率开关管损坏。一般塑封功率开关管通过铝制散热器进行散热，塑封功率开关管把热量传递给铝制散热器，铝制散热器再通过风冷或自然冷却方式把热量向周边的空间散发，铝制散热器必须要有足够的有效散热面积才能把塑封功率开关管产生的热量散去，因此，常规的铝制散热器体积较大，存在占位空间大和重量大的缺点，影响了开关电源的功率密度，使得小型化受到限止。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于塑封功率开关管散热的移热式散热器，使散热器体积小和占位空间小，便于功率器件在电路板上布局，使开关电源结构紧凑，功率密度高，利于开关电源小型化。

本实用新型的一种塑封功率管的移热式散热器，其特征是移热式散热器1的前面有用于安装功率开关管的平面，在移热式散热器1前面的平面上有用于紧固功率开关管的压紧螺孔1-4，在移热式散热器1的体中有冷却腔1-5，冷却腔1-5的下端为封闭的实体，在冷却腔1-5下端封闭的实体中有安装螺孔1-2，在冷却腔1-5的下部后侧有输入接口1-1，在冷却腔1-5的上部有输出接口1-6，输入接口1-1和输出接口1-6连通到冷却腔1-5。

本实用新型中，在移热式散热器1的前面下部有避开功率开关管引脚的间距凹口1-3；在移热式散热器1上有压紧簧片5，压紧簧片5由压紧面5-1、弹力弯5-2和压脚5-3构成，压紧面5-1位于压紧簧片5的中间段，压紧面5-1的两边为拱起的弹力弯5-2，两边的弹力弯5-2外侧为L形的压脚5-3，在压脚5-3上有安装通孔，压紧面5-1把功率开关管紧压在移热式散热器1上；输入接口1-1和输出接口1-6为内螺纹管牙结构，在输入接口1-1上有移热介质输入接头2接入，在输出接口1-6上有移热介质输出接头7接出；冷却腔1-5为一段圆形直孔或方形直孔或多边形直孔；冷却腔1-5为一段带有冷却肋条的圆形直孔或方形直孔。

本实用新型应用时，在功率开关管3背后的散热面涂上导热硅胶，再把功率开关管3贴附在移热式散热器1前面的平面上，然后把压紧簧片5扣压在功率开关管3上，压紧簧片5的压紧面5-1压合在功率开关管3上，用压紧螺栓4穿过压脚5-3上的安装通孔旋合在移热式散热器1的压紧螺孔1-4中，使功率开关管3背后的散热面与移热式散热器1前面的平面进行紧密接触，具体实施时，可在压紧簧片5的压紧面5-1与功率开关管3之间设置胶垫6，使压紧面5-1与功率开关管3之间进行软接触，避免压力过大损坏功率开关管3；然后把移热式散热器1携功率开关管3安装在开关电源的电路板上，通过使用螺钉穿过电路板旋合在移热式散热器1的安装螺孔1-2中的措施把移热式散热器1在电路板上进行定位，再把功率开关管3的引脚焊接在电路板的线路上；在开关电源的机箱壁体上设置冷却隔层或在开关电源的机箱外部设置冷却器，在机箱壁体冷却隔层的上部和下部分别有移热介质回流接口、移热介质输出接口，或在机箱外部的冷却器上部和下部分别有移热介质回流接口、移热介质输出接口；把移热式散热器1上部的移热介质输出接头7通过介质回流软管连接到机箱壁体冷却隔层上部的移热介质回流接口上，把移热式散热器1下部的移热介质输入接头2通过介质输送软管连接到机箱壁体冷却隔层下部的移热介质输出接口上；或把移热式散热器1上部的移热介质输出接头7通过介质回流软管连接到机箱外部冷却器上部的移热介质回流接口上，把移热式散热器1下部的移热介质输入接头2通过介质输送软管连接到机箱外部的冷却器下部的移热介质输出接口上；在移热式散热器1的冷却腔1-5中、机箱壁体的冷却隔层中或机箱外部的冷却器中加入移热介质，所述的移热介质包括导热油、冷却水或制冷剂。移热介质采用自然循环方式或强制循环方式在移热式散热器1与机箱壁体冷却隔层之间或与机箱外部冷却器之间进行流动。机箱壁体的冷却隔层或机箱外部的冷却器采用空气自然对流方式或风扇强制冷却方式或冷却水热交换方式进行散热冷却。

上述的实用新型工作时，功率开关管3产生的热量通过移热式散热器1的壁体传递到冷却腔1-5中的移热介质中，移热介质以循环流动方式把热量快速从移热式散热器1中移出，送入到机箱壁体的冷却隔层中或送入到机箱外部的冷却器中，再通过空气自然对流方式或风扇强制冷却方式或冷却水热交换方式把热量散去，使移热介质得到冷却，冷却后的移热介质返回到移热式散热器1的冷却腔1-5中进行循环利用。当移热介质采用自然循环方式工作时，功率开关管3产生的热量传递到移热介质中，使移热介质受热升温，升温后的移热介质密度变小，根据重力循环原理，受热后的移热介质进行上升运动，从冷却腔1-5上部的移热介质输出接头7流出，进入到机箱壁体的冷却隔层或机箱外部冷却器中进行散热冷却，在机箱壁体的冷却隔层或机箱外部的冷却器中，热的移热介质经散热冷却后，密度增大，便进行下降运动，于是从机箱壁体的冷却隔层或机箱外部冷却器下部的移热介质输出接口流出，由移热式散热器1的下部补充进冷却腔1-5中，如此周而复始，通过移热介质的循环流动，把功率开关管3产生的热量以移热方式散去，使功率开关管3的散热器体积大大减小，节省电路板上散热器的占位空间，方便电路板上的元件布局和线路布局，使电路板上结构紧凑，从而使开关电源结构紧凑、功率密度高、小型化。当采用机箱壁体的冷却隔层结构时，其冷却隔层占据的空间极小，不影响到开关电源的小型化；当采用机箱外部冷却器结构时，机箱外部的冷却器设置灵活，可以利用边角空间，并且可以多只功率开关管共用一只冷却器，或多台开关电源共用一只冷却器，提高冷却器的利用率，同样不影响到开关电源的小型化。

上述实用新型中，不用功率开关管上的原有安装孔3-1来安装功率开关管，而使用压紧簧片5扣压在功率开关管3上的方式来安装功率开关管，因压紧簧片5上的压紧面5-1比功率开关管上的原有安装孔3-1的螺钉压合面的施压面积大很多，因此，用压紧簧片5来安装功率开关管施压更均匀和更中心，使功率开关管3的散热面与移热式散热器1的贴合更紧密；压紧簧片5具有弹力弯5-2结构，使压紧面5-1在压紧功率开关管时具有弹性，避免器件热胀冷缩后松动，从而确保功率开关管3的散热面与移热式散热器1之间的贴合始终紧密。

本实用新型的有益效果是：提供的一种用于塑封功率开关管散热的移热式散热器，通过移热介质的循环流动，把功率开关管3产生的热量以移热方式散去，使功率开关管3的散热器体积大大减小，节省电路板上散热器的占位空间，方便电路板上的元件布局和线路布局，使电路板结构紧凑，从而使开关电源结构紧凑、功率密度高、小型化。

附图说明

图1是本实用新型的一种用于塑封功率开关管散热的移热式散热器正视图。

图2是本实用新型的移热式散热器侧剖视结构图。

图3是图1或图2的A-A剖面图。

图中：1.移热式散热器，1-1.输入接口，1-2.安装螺孔，1-3.间距凹口，1-4.压紧螺孔，1-5.冷却腔，1-6.输出接口，2.移热介质输入接头，3.功率开关管，3-1.功率开关管上的原有安装孔，4.压紧螺栓，5.压紧簧片，5-1.压紧面，5-2.弹力弯，5-3.压脚，6.胶垫，7.移热介质输出接头。

具体实施方式

实施例1图1-3所示的实施方式中，塑封功率管的移热式散热器的前面有用于安装功率开关管的平面，在移热式散热器1的前面下部有避开功率开关管引脚的间距凹口1-3，在移热式散热器1前面的平面上有用于紧固功率开关管的压紧螺孔1-4，在移热式散热器1的体中有冷却腔1-5，冷却腔1-5的下端为封闭的实体，在冷却腔1-5下端封闭的实体中有安装螺孔1-2，冷却腔1-5为一段带有冷却肋条的圆形直孔，在冷却腔1-5的下部后侧有输入接口1-1，在冷却腔1-5的上部有输出接口1-6，输入接口1-1和输出接口1-6连通到冷却腔1-5，输入接口1-1和输出接口1-6为内螺纹管牙结构，在输入接口1-1上有移热介质输入接头2接入，在输出接口1-6上有移热介质输出接头7接出。本实施例中，在移热式散热器1上有压紧簧片5，压紧簧片5由压紧面5-1、弹力弯5-2和压脚5-3构成，压紧面5-1位于压紧簧片5的中间段，压紧面5-1的两边为拱起的弹力弯5-2，两边的弹力弯5-2外侧为L形的压脚5-3，在压脚5-3上有安装通孔，压紧面5-1把功率开关管紧压在移热式散热器1上。

本实施例应用时，在功率开关管3背后的散热面涂上导热硅胶，再把功率开关管3贴附在移热式散热器1前面的平面上，然后把压紧簧片5的压紧面5-1扣压在功率开关管3上，用压紧螺栓4穿过压脚5-3上的安装通孔旋合在移热式散热器1的压紧螺孔1-4中，使功率开关管3的散热面与移热式散热器1前面的平面进行紧密接触，在压紧簧片5的压紧面5-1与功率开关管3之间有胶垫6；把移热式散热器1携功率开关管3安装在开关电源的电路板上，通过使用螺钉穿过电路板旋合在移热式散热器1的安装螺孔1-2中的措施把移热式散热器1在电路板上进行定位，再把功率开关管3的引脚焊接在电路板的线路上；在开关电源的机箱壁体上设置冷却隔层，在机箱壁体冷却隔层的上部和下部分别有移热介质回流接口、移热介质输出接口；把移热式散热器1上部的移热介质输出接头7通过介质回流软管连接到机箱壁体冷却隔层上部的移热介质回流接口上，把移热式散热器1下部的移热介质输入接头2通过介质输送软管连接到机箱壁体冷却隔层下部的移热介质输出接口上；在移热式散热器1的冷却腔1-5中和机箱壁体的冷却隔层中加入导热油，导热油采用自然循环方式在移热式散热器1与机箱壁体冷却隔层之间进行流动。机箱壁体的冷却隔层采用空气自然对流方式进行散热冷却。工作时，功率开关管3产生的热量通过移热式散热器1的壁体传递到冷却腔1-5中的导热油中，导热油以循环流动方式把热量快速从移热式散热器1中移出，送入到机箱壁体的冷却隔层中，再通过空气自然对流方式把热量散去，使导热油得到冷却，冷却后的导热油返回到移热式散热器1的冷却腔1-5中进行循环利用。通过导热油的循环流动，把功率开关管3产生的热量以移热方式散去，使功率开关管3的散热器体积大大减小，节省电路板上散热器的占位空间，方便电路板上的元件布局和线路布局，使电路板结构紧凑，从而使开关电源结构紧凑、功率密度高和小型化。

Claims (6)

1.一种塑封功率管的移热式散热器，其特征是移热式散热器（1）的前面有用于安装功率开关管的平面，在移热式散热器（1）前面的平面上有用于紧固功率开关管的压紧螺孔（1-4），在移热式散热器（1）的体中有冷却腔（1-5），冷却腔（1-5）的下端为封闭的实体，在冷却腔（1-5）下端封闭的实体中有安装螺孔（1-2），在冷却腔（1-5）的下部后侧有输入接口（1-1），在冷却腔（1-5）的上部有输出接口（1-6），输入接口（1-1）和输出接口（1-6）连通到冷却腔（1-5）。

2.根据权利要求1所述的一种塑封功率管的移热式散热器，其特征是在移热式散热器（1）的前面下部有避开功率开关管引脚的间距凹口（1-3）。

3.根据权利要求1所述的一种塑封功率管的移热式散热器，其特征是在移热式散热器（1）上有压紧簧片（5），压紧簧片（5）由压紧面（5-1）、弹力弯（5-2）和压脚（5-3）构成，压紧面（5-1）位于压紧簧片（5）的中间段，压紧面（5-1）的两边为拱起的弹力弯（5-2），两边的弹力弯（5-2）外侧为L形的压脚（5-3），在压脚（5-3）上有安装通孔，压紧面（5-1）把功率开关管紧压在移热式散热器（1）上。

4.根据权利要求1所述的一种塑封功率管的移热式散热器，其特征是输入接口（1-1）和输出接口（1-6）为内螺纹管牙结构，在输入接口（1-1）上有移热介质输入接头（2）接入，在输出接口（1-6）上有移热介质输出接头（7）接出。

5.根据权利要求1所述的一种塑封功率管的移热式散热器，其特征是冷却腔（1-5）为一段圆形直孔或方形直孔或多边形直孔。

6.根据权利要求1所述的一种塑封功率管的移热式散热器，其特征是冷却腔（1-5）为一段带有冷却肋条的圆形直孔或方形直孔。