CN207733155U - 一种扰流式大平面模块散热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种扰流式大平面模块散热器，主要包括上冷却板、下冷却板及高导热扰流芯板，上冷却板和下冷却板焊接固定形成整体结构，并在两冷却板内形成腔体，高导热芯板安装在该空腔体中，高导热扰流芯体上、下两个平面与空腔体内壁平面紧贴接触，散热器两端通过软管接头分别与进、出水管相连通，散热器腔体进出口位置设置有分水孔板，分水孔板上均布有分水孔。本实用新型的大面积导热台面、低热阻、高性能水冷散热器，能够作为水冷式大功率半导体模块的配套水冷散热器进行应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于电力电子工业领域的扰流式大平面模块散热器。
背景技术
随着电力电子工业迅速发展，国内大功率半导体集成器件(以下简称模块)正在高端电力电子电路中广泛应用。模块工作时，因功损散发的热量需配用水冷散热器进行吸收，对模块进行冷却以维持模块的正常运行。由于半导体散热器具有大功率、大平面的特点，且散热平面随模块功率的增大而不断增大，因此对配套水冷散热器性能参数相应提出了更高的要求，传统水冷散热器已难以满足要求，主要表现在：
1、模块散热器对散热台面的要求均在800cm2以上，传统工艺难以达到；
2、大功率半导体模块功率大，相对功耗也大，要求水冷散热器主要技术指标热阻Rsa(℃/W)在0.00级，而传统水冷散热器只能达到0.0级。
设计能够配合现代大功率半导体集成器件的散热装置是技术人员的主要目标。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种扰流式大平面模块散热器，能够对大功率半导体集成器件进行冷却。
实现上述目的的一种技术方案是：一种扰流式大平面模块散热器，包括上冷却板、下冷却板、高导热扰流芯板和分水孔板；
所述下冷却板的上表面设有突起的侧沿，所述上冷却板搭接在所述下冷却板的侧沿上，二者相互焊接形成散热器壳体，二者间中空的空间形成散热器腔体；
所述高导热扰流芯板设置在所述散热器腔体内，所述高导热扰流芯体的上表面与所述上冷却板的底面紧密贴合，所述高导热扰流芯体的下表面与所述下冷却板的顶面紧密贴合；
在所述散热器壳体的两个侧面分别设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口通过软管接头与进水管和出水管连接；在所述散热器腔体内靠近所述进水口和所述出水口的位置设有分水孔板，所述分水孔板上均布有若干分水孔。
进一步的，所述上冷却板的顶面上均有排布有若干模块安装孔。
进一步的，所述的高导热扰流芯板的翅片按水流方向成错翅排列。
进一步的，所述上冷却板的中央开设有若干沉孔，所述下冷却板的上表面对应每个沉孔位置设有内螺纹，固定螺栓穿过所述沉孔将所述高导热扰流芯板压紧在所述散热器腔体内，所述沉孔通过长效密封垫进行密封，所述沉孔顶部设有通过封堵板焊接封堵。
本实用新型的一种扰流式大平面模块散热器，采用两块大面积散热板焊接定形成整体结构，中间嵌装高导热扰流芯板，采用分水孔板引导进入散热器腔体的水流均匀流过腔体，散热器壳体中间埋装螺栓，使得高导热扰流芯板能够与散热器腔体的表面紧密贴合，从而制成大面积导热台面、低热阻、高性能水冷散热器，成功解决了水冷式大功率半导体模块在配套水冷散热器上存在的难点问题。
附图说明
图1为本实用新型的一种扰流式大平面模块散热器的结构示意图；
图2为本实用新型的一种扰流式大平面模块散热器的侧向剖视图；
图3为图2的A区域的细节放大图。
具体实施方式
为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1和图2，本实用新型的一种扰流式大平面模块散热器，包括上冷却板5、下冷却板7、高导热扰流芯板4和分水孔板6。
下冷却板7的上表面设有突起的侧沿，上冷却板5搭接在下冷却板7的侧沿上，二者相互焊接形成散热器壳体，二者间中空的空间形成散热器腔体12。上冷却板5和下冷却板7的外表面构成冷却台面11，冷却台面11的平面度与粗糙度按高标准要求加工。上冷却板5的顶面上均有排布有若干模块安装孔10。然后散热器壳体的表面整体进行电镀。
高导热扰流芯板4设置在散热器腔体12内，高导热扰流芯体4的上表面与上冷却板5的底面紧密贴合，高导热扰流芯体4的下表面与下冷却板7的顶面紧密贴合。
在散热器壳体的两个侧面分别设有进水口8和出水口，进水口8和出水口通过软管接头与进水管9和出水管连接。在散热器腔体12内靠近进水口8和出水口的位置设有分水孔板6，分水孔板6上均布有若干分水孔，引导水流均匀流过腔体12，解决了由于模块散热器宽度大，冷却水流过时因分布不均导致模块因温度不均而恶化电气性能的问题。
高导热扰流芯板4的翅片按水流方向成错翅排列，促使水流充分碰撞扰动以加大换热面积提高导热性能。高导热扰流芯板4的上、下表面具有良好的平面度并具一定弹性，以便在与上冷却板5和下冷却板7压紧时高导热扰流芯板4以弹力紧贴壁面以减少热阻。
请参阅图3。由于本实用新型的扰流式大平面模块散热器台面较宽，当四周焊接紧配时，上冷却板5和下冷却板7极易中间凸起引起与高导热扰流芯板4接触不良而增大热阻。因此在上冷却板5的中央开设有若干沉孔，下冷却板7的上表面对应每个沉孔位置设有内螺纹，固定螺栓3穿过沉孔将高导热扰流芯板压紧在散热器腔体内，以强迫上冷却板5、下冷却板7与高导热扰流芯板4紧密贴合。固定螺栓3通过长效密封垫1进行密封，沉孔顶部设有通过封堵板2进行焊接封堵，再磨面无痕。固定螺栓3可以采用多件，在冷却器壳体中央区域的四周合适位置进行埋装。
在通水工况下，模块通电工作产生的热量通过冷却台面11与高导热扰流芯板4传递给冷却水带出散热器外，以维持模块在设定温度范围内安全运行。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
Claims (4)
1.一种扰流式大平面模块散热器，其特征在于，包括上冷却板、下冷却板、高导热扰流芯板和分水孔板；
所述下冷却板的上表面设有突起的侧沿，所述上冷却板搭接在所述下冷却板的侧沿上，二者相互焊接形成散热器壳体，二者间中空的空间形成散热器腔体；
所述高导热扰流芯板设置在所述散热器腔体内，所述高导热扰流芯体的上表面与所述上冷却板的底面紧密贴合，所述高导热扰流芯体的下表面与所述下冷却板的顶面紧密贴合；
在所述散热器壳体的两个侧面分别设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口通过软管接头与进水管和出水管连接；在所述散热器腔体内靠近所述进水口和所述出水口的位置设有分水孔板，所述分水孔板上均布有若干分水孔。
2.根据权利要求1所述的一种扰流式大平面模块散热器，其特征在于，所述上冷却板的顶面上均有排布有若干模块安装孔。
3.根据权利要求1所述的一种扰流式大平面模块散热器，其特征在于，所述的高导热扰流芯板的翅片按水流方向成错翅排列。
4.根据权利要求1所述的一种扰流式大平面模块散热器，其特征在于，所述上冷却板的中央开设有若干沉孔，所述下冷却板的上表面对应每个沉孔位置设有内螺纹，固定螺栓穿过所述沉孔将所述高导热扰流芯板压紧在所述散热器腔体内，所述沉孔通过长效密封垫进行密封，所述沉孔顶部设有通过封堵板焊接封堵。
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Cited By (1)
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| WO2023045275A1 (zh) * | 2021-09-27 | 2023-03-30 | 中兴通讯股份有限公司 | 散热组件及散热器 |
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2017
- 2017-12-25 CN CN201721829736.5U patent/CN207733155U/zh active Active
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