CN206042649U - 具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，包括：电源机壳、PCB板、电容、电感、功率器件、密封隔板及热超导散热器。本实用新型的热超导散热器具有快速导热的特性，可实现整个热超导散热器的均温。由于热超导散热器具有导热速率快、体积小、重量轻、结构灵活、安装方便等优点，可以提高大功率电源装置的散热能力及效率，有效利用电源机壳内的空间,减小风扇转速或无需使用风扇，从而减少了噪声；同时，密封隔板可以避免与位于所述密封隔板上方的散热部分接触的外界冷却空气与PCB板、电容、电感及功率器件的接触,从而提高了防护等级和电源的可靠性和寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源技术领域，特别是涉及一种具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置。
背景技术
随着电力电子技术的快速发展，模块化、集成化、轻量化、低成本化和高可靠性的要求越来越高，因此在家用型太阳能逆变器、模块化不间断电源(UPS)，高功率的通讯电源、中小功率变频器、充电桩、功率变换器、有源电力滤波器(APF)、无功补偿器(SVG)等普遍采用可高频工作的低成本高可靠性的分立式功率器件，比如MosFET、Diode、IGBT等。大功率电源在工作过程中，开关管整流桥等分立式元器件由于自身发热量较大，严重影响器件使用寿命，需要及时有效地对其进行散热。若不能及时快速将功率器件产生的热散除，会导致功率器件中的芯片温度升高，轻则造成效能降低，缩短使用寿命，重则会导致功率器件的失效和芯片的烧毁炸管。
目前大功率高防护等级电源装置主要散热结构如图1所示，所述功率器件11固定在型材导热板10上，所述型材导热板10的端面与翅片式散热器12的基板固定在一起，所述功率器件11产生的热量首先通过所述型材导热板10传导至所述翅片式散热器12，再由流过所述翅片式散热器12的冷空气带走散掉。所述功率器件11、所述型材导热板10、电容13、电感14及PCB板15设置在由电源机壳16及所述翅片式散热器12的基板构成的密封腔体内，实现电子器件与周围环境及冷却气体的完全隔离。由于型材翅片散热器的材质导热系数低，比如铝的导热系数为220W/m℃，翅片效率低，为了满足散热需求，通常需要通过增大散热器的面积和散热风量，这就增加了散热器的体积、重量、成本和噪音等，甚至要靠减小单个功率器件的功率，增加功率器件的数量，以减小单个功率器件的热流密度来解决散热问题。
热超导传热技术，包括在密闭的相互连通的微槽道系统内充装工作介质，通过工作介质的蒸发与冷凝相变实现热超导传热的热管技术；或通过控制密闭体系中工作介质微结构状态，即在传热过程中，液态介质的沸腾(或气态介质的冷凝)被抑制，并在此基础上达到工质微结构的一致性，而实现高效传热的相变抑制(PCI)传热技术。由于热超导技术的快速导热特性，其当量导热系数可达4000W/m℃以上，可实现整个热超导板的均温。由于热超导板为薄板结构，导热速率快、体积小、重量轻、结构灵活，安装方便，特别适合于解决大功率电源功率器件的散热问题。
实用新型内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型提出了一种具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，用于解决现有技术中采用常规翅片式散热器散热存在的体积大、重量重、成本高和噪音大，甚至要靠减小单个功率器件的功率，增加功率器件的数量，以减小单个功率器件的热流密度等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，所述具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置包括：
电源机壳；
PCB板，位于所述电源机壳内；
电容，位于所述电源机壳内，且位于所述PCB板表面；
电感，位于所述电源机壳内，且位于所述PCB板表面；
功率器件，位于所述电源机壳内，且位于所述PCB板表面；
密封隔板，位于所述电源机壳内，且位于所述PCB板、所述电容、所述电感及所述功率器件上方，以将所述PCB板、所述电容、所述电感及所述功率器件密封于所述电源机壳一定的空间内；
热超导散热器，贴置于所述功率器件表面；所述热超导散热器为复合板式结构，所述热超导散热器内形成有特定形状的热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质。
作为本实用新型的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的一种优选方案，所述密封隔板与位于其上方的所述电源机壳形成强制散热通道。
作为本实用新型的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的一种优选方案，所述热超导散热器为L型板式结构，所述热超导散热器自所述功率器件表面延伸至所述密封隔板的上方，并自所述功率器件的上方向远离所述功率器件的一侧延伸。
作为本实用新型的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的一种优选方案，所述热超导散热器为波浪弯折状L型板式结构，所述热超导散热器自所述功率器件表面延伸至所述密封隔板的上方，并自所述功率器件的上方向远离所述功率器件的一侧延伸。
作为本实用新型的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的一种优选方案，所述热超导散热器为U型板式结构；所述热超导散热器的一端贴置于一组所述功率器件的表面，另一端贴置于与其相邻的另一组所述功率器件表面，所述热超导散热器的顶部位于所述密封隔板的上方。
作为本实用新型的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的一种优选方案，所述热超导散热器为波浪弯折状U型板式结构；所述热超导散热器的一端贴置于一组所述功率器件的表面，另一端贴置于与其相邻的另一组所述功率器件表面，所述热超导散热器的顶部位于所述密封隔板的上方。
作为本实用新型的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的一种优选方案，所述热超导散热器包括第一子热超导散热器及第二子热超导散热器；所述第一子热超导散热器为L型板式结构，所述第一子热超导散热器一端贴置于一组所述功率器件表面，另一端自该组所述功率器件表面延伸至所述密封隔板的上方，并自该组所述功率器件的上方向远离该组所述功率器件的一侧延伸；所述第二子热超导散热器为波浪弯折状L型板式结构，所述第二子热超导散热器一端贴置于另一组所述功率器件表面，另一端自该组所述功率器件表面延伸至所述密封隔板的上方，并自该组所述功率器件的上方向远离该组所述功率器件的一侧延伸。
作为本实用新型的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的一种优选方案，所述热超导散热器包括第一子热超导散热器及第二子热超导散热器；所述第一子热超导散热器为L型板式结构，所述第一子热超导散热器的一端贴置于一组所述功率器件表面，另一端自该组所述功率器件表面延伸至所述密封隔板的上方，并自该组所述功率器件的上方向远离该组所述功率器件的一侧延伸；所述第二子热超导散热器为U型板式结构，所述第二子热超导散热器的两端分别贴置于另外两组所述功率器件的表面，且所述第二子热超导散热器的顶部位于所述密封隔板的上方。
作为本实用新型的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的一种优选方案，所述热超导散热器包括第一子热超导散热器及第二子热超导散热器，所述第一子热超导散热器为波浪弯折状L型板式结构，所述第一子热超导散热器的一端贴置于一组所述功率器件表面，另一端自该组所述功率器件表面延伸至所述密封隔板的上方，并自该组所述功率器件的上方向远离该组所述功率器件的一侧延伸；所述第二子热超导散热器为U型板式结构，所述第二子热超导散热器的两端分别贴置于另外两组所述功率器件的表面，且所述第二子热超导散热器的顶部位于所述密封隔板的上方。
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如上所述，本实用新型的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，具有以下有益效果：本实用新型的热超导散热器具有快速导热的特性，其当量导热系数可达4000W/m℃以上,可实现整个热超导散热器的均温。由于热超导散热器为薄板结构，具有导热速率快、体积小、重量轻、结构灵活、安装方便等优点，将所述热超导散热器应用于大功率电源装置，可以提高大功率电源装置的散热能力及效率，有效利用电源机壳内的空间,减小风扇转速或无需使用风扇，从而减少了噪声；同时，用密封隔板将PCB板、电容、电感及功率器件密封于电源机壳一定的空间内,且热超导散热器自功率器件表面延伸至密封隔板上方，避免了位于所述密封隔板上方的散热部分接触的外界冷却空气与所述PCB板、电容、电感及功率器件的接触,从而提高了防护等级和电源的可靠性和寿命。
附图说明
图1显示为现有技术中具有翅片式散热器的大功率电源装置的结构示意图。
图2至图5显示为本实用新型实施例一中提供的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的结构示意图。
图6显示为本实用新型实施例一中提供的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置中的热超导散热器的热超导管路部分局部截面放大图。
图7显示为本实用新型实施例一中提供的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置中的内部热超导管路的形状为六边形蜂窝状的热超导散热器的结构示意图。
图8显示为本实用新型实施例二中提供的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的结构示意图。
图9至图11显示为本实用新型实施例三中提供的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的结构示意图。
元件标号说明
10 型材导热板
11 功率器件
12 翅片式散热器
13 电容
14 电感
15 PCB板
16 电源机壳
21 热超导散热器
211 第一子热超导散热器
212 第二子热超导散热器
213 第一板材
214 第二板材
215 热超导管路
216 非管路部分
217 凸起结构
218 传热工质
22 功率器件
23 PCB板
24 电源机壳
25 电容
26 电感
27 密封隔板
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图2至图11，需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
请参阅图2至图5，本实用新型提供一种具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，所述具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置包括：电源机壳24；PCB板23，所述PCB板23位于所述电源机壳24内；电容25，所述电容25位于所述电源机壳24内，且位于所述PCB板23表面；电感26，所述电感26位于所述电源机壳24内，且位于所述PCB板23表面；功率器件22，所述功率器件22位于所述电源机壳24内，且位于所述PCB板23表面；密封隔板27，所述密封隔板27位于所述电源机壳24内，且位于所述PCB板23、所述电容25、所述电感26及所述功率器件22上方，以将所述PCB板23、所述电容25、所述电感26及所述功率器件22密封于所述电源机壳24一定的密封空间内；热超导散热器21，所述热超导散热器21贴置于所述功率器件22表面；所述热超导散热器21为复合板式结构，所述热超导散热器21内形成有特定形状的热超导管路215，所述热超导管路215为封闭管路，所述热超导管路215内填充有传热工质218。
作为示例，所述密封隔板27与位于其上方的所述电源机壳24形成强制散热通道。
作为示例，所述功率器件22、所述电容25及所述电感26在所述PCB板23上的位置可以根据实际需要进行设定，即所述功率器件22、所述电容25及所述电感26可以在所述PCB板23表面任意排布。图2中以所述功率器件、所述电感26及所述电容25在所述PCB板23表面依次排布作为示例，即从所述PCB板23一端至另一端依次为所述功率器件、所述电感26及所述电容25，但在实际示例中并不以此为限。以图2为例，所述热超导散热器21可以位于所述功率器件22靠近所述电感26及所述电容25的一侧，也可以位于所述功率器件22远离所述电感26及所述电容25的一侧。
在一示例中，所述热超导散热器21为L型板式结构，所述热超导散热器21自所述功率器件22表面延伸至所述密封隔板27的上方，并自所述功率器件22的上方向远离所述功率器件22的一侧延伸。以图2中所述功率器件22、所述电感26及所述电容25在所述PCB板23表面依次排布，所述热超导散热器21自所述功率器件22表面延伸至所述密封隔板27的上方，并自所述功率器件22的上方延伸至所述电感26及所述电容25的上方，即延伸至所述密封隔板27与位于其上方的所述电源机壳24构成的所述强制散热通道内，在所述具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置工作时，所述功率器件22工作时产生的热量通过与所述功率器件22接触的所述热超导散热器21传导至所述密封隔板27上方的所述热超导散热器21部分，所述强制散热通道内可以通入冷却空气进行对流换热而带走热量，从而增强散热效果；同时，由于所述密封隔板27将所述PCB板23、所述电容25、所述电感26及所述功率器件22密封于所述电源机壳24一定的密封空间内，可以避免所述强制散热通道内的冷却空气与PCB板23、电容25、电感26及功率器件22的接触,实现了所述PCB板23、所述电容25、所述电感26及所述功率器件22等电子元器件防尘、防水等高防护等级的要求，从而提高了电源的防护等级和电源的可靠性和寿命。
作为示例，所述功率器件22可以为多个，多个所述功率器件22为一组，多个所述功率器件22依次间隔贴置于所述热超导散热器21的表面，如图3所示，图3为图2中L型板式结构的所述热超导散热器21贴附于所述功率器件22表面的立体结构示意图。
在另一示例中，如图4所示，所述热超导散热器21为波浪弯折状L型板式结构，即所述热超导散热器21位于所述密封隔板27下方的部分为直板状，位于密封隔板27上方的部分为波浪弯折状，所述热超导散热器21自所述功率器件22表面延伸至所述密封隔板27的上方，并自所述功率器件22的上方向远离所述功率器件22的一侧延伸，即延伸至所述密封隔板27与位于其上方的所述电源机壳24构成的所述强制散热通道内。本示例中的所述波浪弯折状L型板式结构的热超导散热器21除了具有上述L型板式结构的热超导散热器21的有益效果外，将所述热超导散热器21位于所述密封隔板27上方的部分设置为波浪弯折状，可以在有限的空间内增大换热表面积，从而增强散热能力。将所述热超导散热器21位于所述密封隔板27下方的部分设置为直板状，可以便于所述功率器件22的固定，所述热超导散热器21与所述密封隔板27之间容易密封，且可以尽量缩短传热距离，有利于将所述功率器件22产生的热量传导至位于所述密封隔板27上方的所述波浪弯折状部分，进而传导至所述电源装置的外部。
作为示例，所述热超导散热器21及所述功率器件22的组数可以根据实际需要设定，在图5中，以所述超导散热器21的数量为两个，所述功率器件22的组数为两组作为示例，但实际示例中并不以此为限。
作为示例，所述热超导散热器21表面可以为如图6所示的双面胀形态，所述热超导散热器21包括第一板材213及第二板材214，所述第一板材213与所述第二板材214通过辊压工艺复合在一起；所述热超导管路215通过吹胀工艺形成，在形成所述热超导管路215的同时，在所述第一板材213及所述第二板材214表面形成与所述热超导管路215相对应的凸起结构217。除了图6所示的结构，所述热超导散热器21包括所述第一板材213及所述第二板材214时，还可以通过吹胀工艺在形成所述热超导管路215的同时，在所述第一板材213表面或所述第二板材214表面形成与所述热超导管路215相对应的所述凸起结构217，即所述热超导散热器21的表面呈单面胀形态。所述热超导散热器21的表面还可以为双面平形态，此时，所述热超导散热器21的具体结构可以与申请号为201511029540.3的专利申请文件中的所述双面平热超导散热器结构的结构相同，具体请参阅该专利申请文件，此处不再累述。
作为示例，所述传热工质218为流体，优选地，所述传热工质218为气体或液体或气体与液体的混合物，更为优选地，本实施例中，所述传热工质218为液体与气体的混合物。
作为示例，所述热超导管路215的形状可以为六边形蜂窝状、纵横交错的网状、首尾串联的多个U形、菱形、三角形、圆环形、或其中任一种以上的任意组合。图7以所述热超导管路215的形状为六边形蜂窝状作为示例。由图7可知，图7中六边形内部及所述热超导散热器21的边缘区域均为非管路部分216，各个相互连通的所述六边形即为所述热超导管路215。
作为示例，所述热超导散热器21的材料应为导热性良好的材料；优选地，本实施例中，所述热超导散热器21的材料可以为铜、铜合金、铝或铝合金或任一种以上的任意组合，即所述第一板材213及所述第二板材214的材料可以为铜、铜合金、铝或铝合金或任一种以上的任意组合。
实施例二
请参阅图8，本实施例还提供一种具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，本实施例中的所述具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的结构与实施例一中所述的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的结构大致相同，二者的区别在于：实施例一中，所述热超导散热器21为L型板式结构或波浪弯折状L型板式结构，所述热超导散热器21自所述功率器件22表面延伸至所述密封隔板27的上方，并自所述功率器件22的上方向远离所述功率器件22的一侧延伸；而本实施例中，所述热超导散热器21为U型板式结构或波浪弯折状U型板式结构。
在一示例中，所述热超导散热器21为U型板式结构；所述热超导散热器21的一端贴置于一组所述功率器件22的表面，所述热超导散热器21的另一端贴置于与其相邻的另一组所述功率器件22的表面；即以所述功率器件22为两组作为示例，两组所述功率器件22分别贴置于所述热超导散热器21两端附近的外侧表面或内侧表面上，即一组所述功率器件22贴置于所述热超导散热器21一端附近的外侧表面或内侧表面上，另一组所述功率器件22贴置于所述热超导散热器21另一端附近的外侧表面或内侧表面上，即延伸至所述密封隔板27与位于其上方的所述电源机壳24构成的所述强制散热通道内，在所述具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置工作时，两组所述功率器件22工作时产生的热量通过与所述功率器件22接触的所述热超导散热器21传导至所述密封隔板27上方的所述热超导散热器21部分，所述强制散热通道内可以通入冷却空气进行对流换热而带走热量，从而增强散热效果；同时，由于所述密封隔板27将所述PCB板23、所述电容25、所述电感26及所述功率器件22密封于所述电源机壳24一定的密封空间内，可以避免所述强制散热通道内的冷却空气与PCB板23、电容25、电感26及功率器件22的接触,实现了所述PCB板23、所述电容25、所述电感26及所述功率器件22等电子元器件防尘、防水等高防护等级的要求，从而提高了防护等级和电源的可靠性和寿命；另外，将所述热超导散热器21设置为U型板式结构，可以使用一个所述热超导散热器21同时对两组所述功率器件22进行散热。
在另一示例中，所述热超导散热器21为波浪弯折状U型板式结构，即所述热超导散热器21位于所述密封隔板27下方的部分为直板状，位于密封隔板27上方的部分为波浪弯折状，如图8所示；所述热超导散热器21的一端贴置于一组所述功率器件22的表面，所述热超导散热器21的另一端贴置于与其相邻的另一组所述功率器件22的表面；即以所述功率器件22为两组作为示例，两组所述功率器件22分别贴置于所述热超导散热器21两端附近的外侧表面或内侧表面上，即一组所述功率器件22贴置于所述热超导散热器21一端附近的外侧表面或内侧表面上，另一组所述功率器件22贴置于所述热超导散热器21另一端附近的外侧表面或内侧表面上，即延伸至所述密封隔板27与位于其上方的所述电源机壳24构成的所述强制散热通道内。本示例中的所述波浪弯折状U型板式结构的热超导散热器21除了具有上述U型板式结构的热超导散热器21的有益效果外，将所述热超导散热器21位于所述密封隔板27上方的部分设置为波浪弯折状，可以在有限的空间内增大换热表面积，从而增强散热能力。将所述热超导散热器21位于所述密封隔板27下方的部分设置为直板状，可以便于所述功率器件22的固定，所述热超导散热器21与所述密封隔板27之间容易密封，且可以尽量缩短传热距离，有利于将所述功率器件22产生的热量传导至位于所述密封隔板27上方的所述波浪弯折状部分，进而传导至所述电源装置的外部。
实施例三
请参阅图9及图11，本实施例还提供一种具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，本实施例中的所述具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的结构与实施例一中所述的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置的结构大致相同，二者的区别在于：实施例一中，所述热超导散热器21为L型板式结构或波浪弯折状L型板式结构，所述热超导散热器21自所述功率器件22表面延伸至所述密封隔板27的上方，并自所述功率器件22的上方向远离所述功率器件22的一侧延伸；而本实施例中，所述热超导散热器21包括第一子热超导散热器211及第二子热超导散热器212。
在一示例中，如图9所示，所述热超导散热器21包括第一子热超导散热器211及第二子热超导散热器212；所述第一子热超导散热器211为L型板式结构，所述第一子热超导散热器211一端贴置于一组所述功率器件22表面，另一端自该组所述功率器件22表面延伸至所述密封隔板27的上方，并自该组所述功率器件22的上方向远离该组所述功率器件22的一侧延伸；以图9中所述第一子热超导散热器211一端贴置于位于右侧的一组所述功率器件22为例，所述第一子热超导散热器211的另一端自该组所述功率器件22的上方延伸至所述电容25及所述电感26的上方；所述第二子热超导散热器212为波浪弯折状L型板式结构，所述第二子热超导散热器一端212贴置于另一组所述功率器件22表面，另一端自该组所述功率器件22表面延伸至所述密封隔板27的上方，并自该组所述功率器件22的上方向远离该组所述功率器件22的一侧延伸，以图9中所述第二子热超导散热器212一端贴置于位于左侧的一组所述功率器件22为例，所述第二子热超导散热器212的另一端自该组所述功率器件22的上方延伸至所述电容25及所述电感26的上方。即本示例中，所述热超导散热器21中的所述第一子热超导散热器211及所述第二子热超导散热器212分别为实施例一中所述的L型板式结构的热超导散热器21及实施例一中所述的波浪弯折状L型板式结构的热超导散热器21。将所述第一子热超导散热器211与所述第二子热超导散热器212配合使用，可以充分利用所述具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置内部的空间，从而提高散热效率。
在另一示例中，如图10所示，所述第一子热超导散热器211为L型板式结构，所述第一子热超导散热器211的一端贴置于一组所述功率器件22表面，另一端自该组所述功率器件22表面延伸至所述密封隔板27的上方，并自该组所述功率器件22的上方向远离该组所述功率器件22的一侧延伸；所述第二子热超导散热器212为U型板式结构，所述第二子热超导散热器212的两端分别贴置于另外两组所述功率器件22的表面，且所述第二子热超导散热器212的顶部位于所述密封隔板27的上方；以所述功率器件22为四组作为示例，四组所述功率器件22依次排布，所述第一子热超导散热器211贴置于位于外侧的两组所述功率器件22表面，且自所述功率器件22表面向所述功率器件22的外侧延伸，所述第二子热超导散热器212的两端分别贴置于另外两组所述功率器件22的表面，即另外两组所述功率器件22分别贴置于所述第二子热超导散热器212两端附近的外侧表面或内侧表面上，即一组所述功率器件22贴置于所述第二子热超导散热器212一端附近的外侧表面或内侧表面上，另一组所述功率器件22贴置于所述第二子热超导散热器212另一端附近的外侧表面或内侧表面上。即本示例中，所述热超导散热器21中的所述第一子热超导散热器211为实施例一中所述的L型板式结构的热超导散热器21，所述第二子热超导散热器212为实施例二中所述的U型板式结构的热超导散热器21。将所述第一子热超导散热器211与所述第二子热超导散热器212配合使用，可以充分利用所述具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置内部的空间，从而提高散热效率。
在又一示例中，如图11所示，所述第一子热超导散热器211为L型板式结构，所述第一子热超导散热器211的一端贴置于一组所述功率器件22表面，另一端自该组所述功率器件22表面延伸至所述密封隔板27的上方，并自该组所述功率器件22的上方向远离该组所述功率器件22的一侧延伸；所述第二子热超导散热器212为波浪弯折状U型板式结构，所述第二子热超导散热器212的两端分别贴置于另外两组所述功率器件22的表面，且所述第二子热超导散热器212的顶部位于所述密封隔板27的上方；以所述功率器件22为四组作为示例，四组所述功率器件22依次排布，所述第一子热超导散热器211贴置于位于外侧的两组所述功率器件22表面，且自所述功率器件22表面向所述功率器件22的外侧延伸，所述第二子热超导散热器212的两端分别贴置于另外两组所述功率器件22的表面，即另外两组所述功率器件22分别贴置于所述第二子热超导散热器212两端附近的外侧表面或内侧表面上，即一组所述功率器件22贴置于所述第二子热超导散热器212一端附近的外侧表面或内侧表面上，另一组所述功率器件22贴置于所述第二子热超导散热器212另一端附近的外侧表面或内侧表面上。即本示例中，所述热超导散热器21中的所述第一子热超导散热器211为实施例一中所述的L型板式结构的热超导散热器21，所述第二子热超导散热器212为实施例二中所述的波浪弯折状U型板式结构的热超导散热器21。将所述第一子热超导散热器211与所述第二子热超导散热器212配合使用，可以充分利用所述具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置内部的空间，从而提高散热效率。
在又一示例中，所述第一子热超导散热器211为波浪弯折状L型板式结构，所述第一子热超导散热器211的一端贴置于一组所述功率器件22表面，另一端自该组所述功率器件22表面延伸至所述密封隔板27的上方，并自该组所述功率器件22的上方向远离该组所述功率器件22的一侧延伸；所述第二子热超导散热器212为波浪弯折状U型板式结构，所述第二子热超导散热器212的两端分别贴置于另外两组所述功率器件22的表面，且所述第二子热超导散热器212的顶部位于所述密封隔板27的上方；以所述功率器件22为四组作为示例，四组所述功率器件22依次排布，所述第一子热超导散热器211贴置于位于外侧的两组所述功率器件22表面，且自所述功率器件22表面向所述功率器件22的外侧延伸，所述第二子热超导散热器212的两端分别贴置于另外两组所述功率器件22的表面，即另外两组所述功率器件22分别贴置于所述第二子热超导散热器212两端附近的外侧表面或内侧表面上，即一组所述功率器件22贴置于所述第二子热超导散热器212一端附近的外侧表面或内侧表面上，另一组所述功率器件22贴置于所述第二子热超导散热器212另一端附近的外侧表面或内侧表面上。即本示例中，所述热超导散热器21中的所述第一子热超导散热器211为实施例一中所述的波浪弯折状L型板式结构的热超导散热器21，所述第二子热超导散热器212为实施例二中所述的波浪弯折状U型板式结构的热超导散热器21。将所述第一子热超导散热器211与所述第二子热超导散热器212配合使用，可以充分利用所述具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置内部的空间，从而提高散热效率。
在又一示例中，所述第一子热超导散热器211为波浪弯折状L型板式结构，所述第一子热超导散热器211的一端贴置于一组所述功率器件22表面，另一端自该组所述功率器件22表面延伸至所述密封隔板27的上方，并自该组所述功率器件22的上方向远离该组所述功率器件22的一侧延伸；所述第二子热超导散热器212为U型板式结构，所述第二子热超导散热器212的两端分别贴置于另外两组所述功率器件22的表面，且所述第二子热超导散热器212的顶部位于所述密封隔板27的上方；以所述功率器件22为四组作为示例，四组所述功率器件22依次排布，所述第一子热超导散热器211贴置于位于外侧的两组所述功率器件22表面，且自所述功率器件22表面向所述功率器件22的外侧延伸，所述第二子热超导散热器212的两端分别贴置于另外两组所述功率器件22的表面，即另外两组所述功率器件22分别贴置于所述第二子热超导散热器212两端附近的外侧表面或内侧表面上，即一组所述功率器件22贴置于所述第二子热超导散热器212一端附近的外侧表面或内侧表面上，另一组所述功率器件22贴置于所述第二子热超导散热器212另一端附近的外侧表面或内侧表面上。即本示例中，所述热超导散热器21中的所述第一子热超导散热器211为实施例一中所述的波浪弯折状L型板式结构的热超导散热器21，所述第二子热超导散热器212为实施例二中所述的U型板式结构的热超导散热器21。将所述第一子热超导散热器211与所述第二子热超导散热器212配合使用，可以充分利用所述具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置内部的空间，从而提高散热效率。
综上所述，本实用新型提供一种具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，所述具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置包括：电源机壳；PCB板，位于所述电源机壳内；电容，位于所述电源机壳内，且位于所述PCB板表面；电感，位于所述电源机壳内，且位于所述PCB板表面；功率器件，位于所述电源机壳内，且位于所述PCB板表面；密封隔板，位于所述电源机壳内，且位于所述PCB板、所述电容、所述电感及所述功率器件上方，以将所述PCB板、所述电容、所述电感及所述功率器件密封于所述电源机壳一定的空间内；热超导散热器，贴置于所述功率器件表面；所述热超导散热器为复合板式结构，所述热超导散热器内形成有特定形状的热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质。本实用新型的热超导散热器具有快速导热的特性，其当量导热系数可达4000W/m℃以上,可实现整个热超导散热器的均温。由于热超导散热器为薄板结构，具有导热速率快、体积小、重量轻、结构灵活、安装方便等优点，将所述热超导散热器应用于大功率电源装置，可以提高大功率电源装置的散热能力及效率，有效利用电源机壳内的空间,减小风扇转速或无需使用风扇，从而减少了噪声；同时，用密封隔板将PCB板、电容、电感及功率器件密封于电源机壳一定的空间内,且热超导散热器自功率器件表面延伸至密封隔板上方，避免了位于所述密封隔板上方的散热部分接触的外界冷却空气与所述PCB板、电容、电感及功率器件的接触,从而提高了防护等级和电源的可靠性和寿命。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (11)
1.一种具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，其特征在于，所述具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置包括：
电源机壳；
PCB板，位于所述电源机壳内；
电容，位于所述电源机壳内，且位于所述PCB板表面；
电感，位于所述电源机壳内，且位于所述PCB板表面；
功率器件，位于所述电源机壳内，且位于所述PCB板表面；
密封隔板，位于所述电源机壳内，且位于所述PCB板、所述电容、所述电感及所述功率器件上方，以将所述PCB板、所述电容、所述电感及所述功率器件密封于所述电源机壳一定的空间内；
热超导散热器，贴置于所述功率器件表面；所述热超导散热器为复合板式结构，所述热超导散热器内形成有特定形状的热超导管路，所述热超导管路为封闭管路，所述热超导管路内填充有传热工质。
2.根据权利要求1所述的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，其特征在于：所述密封隔板与位于其上方的所述电源机壳形成强制散热通道。
3.根据权利要求1所述的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，其特征在于：所述热超导散热器为L型板式结构，所述热超导散热器自所述功率器件表面延伸至所述密封隔板的上方，并自所述功率器件的上方向远离所述功率器件的一侧延伸。
4.根据权利要求1所述的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，其特征在于：所述热超导散热器为波浪弯折状L型板式结构，所述热超导散热器自所述功率器件表面延伸至所述密封隔板的上方，并自所述功率器件的上方向远离所述功率器件的一侧延伸。
5.根据权利要求1所述的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，其特征在于：所述热超导散热器为U型板式结构；所述热超导散热器的一端贴置于一组所述功率器件的表面，另一端贴置于与其相邻的另一组所述功率器件表面，所述热超导散热器的顶部位于所述密封隔板的上方。
6.根据权利要求1所述的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，其特征在于：所述热超导散热器为波浪弯折状U型板式结构；所述热超导散热器的一端贴置于一组所述功率器件的表面，另一端贴置于与其相邻的另一组所述功率器件表面，所述热超导散热器的顶部位于所述密封隔板的上方。
7.根据权利要求1所述的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，其特征在于：所述热超导散热器包括第一子热超导散热器及第二子热超导散热器；所述第一子热超导散热器为L型板式结构，所述第一子热超导散热器一端贴置于一组所述功率器件表面，另一端自该组所述功率器件表面延伸至所述密封隔板的上方，并自该组所述功率器件的上方向远离该组所述功率器件的一侧延伸；所述第二子热超导散热器为波浪弯折状L型板式结构，所述第二子热超导散热器一端贴置于另一组所述功率器件表面，另一端自该组所述功率器件表面延伸至所述密封隔板的上方，并自该组所述功率器件的上方向远离该组所述功率器件的一侧延伸。
8.根据权利要求1所述的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，其特征在于：所述热超导散热器包括第一子热超导散热器及第二子热超导散热器；所述第一子热超导散热器为L型板式结构，所述第一子热超导散热器的一端贴置于一组所述功率器件表面，另一端自该组所述功率器件表面延伸至所述密封隔板的上方，并自该组所述功率器件的上方向远离该组所述功率器件的一侧延伸；所述第二子热超导散热器为U型板式结构，所述第二子热超导散热器的两端分别贴置于另外两组所述功率器件的表面，且所述第二子热超导散热器的顶部位于所述密封隔板的上方。
9.根据权利要求1所述的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，其特征在于：所述热超导散热器包括第一子热超导散热器及第二子热超导散热器，所述第一子热超导散热器为波浪弯折状L型板式结构，所述第一子热超导散热器的一端贴置于一组所述功率器件表面，另一端自该组所述功率器件表面延伸至所述密封隔板的上方，并自该组所述功率器件的上方向远离该组所述功率器件的一侧延伸；所述第二子热超导散热器为U型板式结构，所述第二子热超导散热器的两端分别贴置于另外两组所述功率器件的表面，且所述第二子热超导散热器的顶部位于所述密封隔板的上方。
10.根据权利要求1所述的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，其特征在于：所述热超导散热器包括第一子热超导散热器及第二子热超导散热器，所述第一子热超导散热器为L型板式结构，所述第一子热超导散热器的一端贴置于一组所述功率器件表面，另一端自该组所述功率器件表面延伸至所述密封隔板的上方，并自该组所述功率器件的上方向远离该组所述功率器件的一侧延伸；所述第二子热超导散热器为波浪弯折状U型板式结构，所述第二子热超导散热器的两端分别贴置于另外两组所述功率器件的表面，且所述第二子热超导散热器的顶部位于所述密封隔板的上方。
11.根据权利要求1所述的具有热超导散热器的大功率高防护等级电源装置，其特征在于：所述热超导散热器包括第一子热超导散热器及第二子热超导散热器，所述第一子热超导散热器为波浪弯折状L型板式结构，所述第一子热超导散热器的一端贴置于一组所述功率器件表面，另一端自该组所述功率器件表面延伸至所述密封隔板的上方，并自该组所述功率器件的上方向远离该组所述功率器件的一侧延伸；所述第二子热超导散热器为波浪弯折状U型板式结构，所述第二子热超导散热器的两端分别贴置于另外两组所述功率器件的表面，且所述第二子热超导散热器的顶部位于所述密封隔板的上方。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201113 Address after: Room 201, 2 / F, building 2, No. 9, Taiji Road, Yuhang Economic and Technological Development Zone, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee after: ZHEJIANG JIAXI OPTOELECTRONIC EQUIPMENT MANUFACTURING Co.,Ltd. Address before: Room 06, 1 / F, jilou, 555 Dongchuan Road, Minhang District, Minhang District, Shanghai, 200241 Patentee before: KARHE TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP03 | "change of name, title or address" |
Address after: 311100 Room 201, 2 / F, building 2, No. 9, Taiji Road, Yuhang Economic and Technological Development Zone, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee after: Zhejiang Jiaxi Technology Co.,Ltd. Address before: Room 201, 2 / F, building 2, No. 9, Taiji Road, Yuhang Economic and Technological Development Zone, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee before: ZHEJIANG JIAXI OPTOELECTRONIC EQUIPMENT MANUFACTURING Co.,Ltd. |
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| CP03 | "change of name, title or address" |