CN207782640U - 功率单元自循环风冷辅助散热结构及功率单元驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率单元自循环风冷辅助散热结构及功率单元驱动装置，该散热结构包括金属外盖板，在金属外盖板内侧有若干个相互平行设置的风道隔板，每个风道隔板与金属外盖板内侧形成独立的扁平风道；每个风道隔板的一端留有吸风口，在吸风口下方安装有离心风扇，每个风道隔板的另一端设置有出风口。本实用新型的结构可以降低驱动控制板的工作环境温度，提高其工作可靠性。另外风道金属外盖板除散热外，同时作为功率单元的后盖板，还能起到对功率单元的防护作用。

Description

功率单元自循环风冷辅助散热结构及功率单元驱动装置

技术领域

本实用新型属于变流器技术领域，涉及一种功率单元，尤其是一种功率单元自循环风冷辅助散热结构及功率单元驱动装置。

背景技术

功率单元是变流器中非常重要的关键部件之一，通常由散热器(风冷、水冷或热管)、IGBT器件、复合母排、驱动控制板、配置保护板、框架、支撑绝缘件等组成，配合控制单元完成变流器能量变换功能。其中IGBT器件工作时产生的热量由上述各种散热器进行散热，驱动控制板产生的热量一般都忽略不计，没有专门设计的散热措施，但是当一个功率单元集成的功能很多、使用的驱动控制板数量很多时，控制板工作散发的热量就不可忽视，否则会引起控制板局部环境温度过高，从而降低控制板工作的可靠性。

现有技术中，其中一种技术方案为：功率单元采用开放设计，外层保护框架是镂空的，不是密封结构，内部安装的驱动控制板全部依靠自然散热。如果功率单元中驱动控制板数量较少，散热量不是很大时，适合使用；但是当一个功率单元集成的功能很多、使用的驱动控制板数量很多，驱动控制板工作散发的热量较大时，自然散热就不能满足使用要求。

现有技术中，还有另一种技术方案为：在密闭的空间里，使用轴流风扇直接对控制板吹风进行散热。这种方案热量聚集在密闭的空间里，得不到有效散发，散热效果不好；并且采用轴流风扇，需要的风道空间较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种功率单元自循环风冷辅助散热结构及功率单元驱动装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种功率单元自循环风冷辅助散热结构，包括金属外盖板，在金属外盖板内侧有若干个相互平行设置的风道隔板，每个风道隔板与金属外盖板内侧形成独立的扁平风道；每个风道隔板的一端留有吸风口，在吸风口下方安装有离心风扇，每个风道隔板的另一端设置有出风口。

进一步，在金属外盖板内侧一端还设置有风扇电源插座，每个离心风扇的电源连接至风扇电源插座。

进一步，在金属外盖板内侧设置有两个风道隔板。

进一步，上述风扇电源插座安装在两个紧凑型离心风扇之间的风道金属外盖板内侧面上，为离心风扇工作提供24V直流电源。

进一步，上述吸风口为圆形吸风口。

进一步，上述离心风扇通过风扇安装板固定在扁平风道一端的金属外盖板内侧面上；所述离心风扇的进风口对准所述吸风口，所述离心风扇的吹风口朝向扁平风道内。

进一步，上述离心风扇的厚度小于扁平风道的厚度，离心风扇整体设置在扁平风道端部内，离心风扇将进出风向改变90度。

本实用新型还提出一种基于上述功率单元自循环风冷辅助散热结构的功率单元驱动装置：包括上绝缘板、驱动控制板、绝缘板、T型水冷板、底板和左侧板；所述驱动控制板通过绝缘板作为隔离层，安装在 T型水冷板的散热面上，然后由T型水冷板的汇流侧、底板、上绝缘板、左侧板围成驱动控制板工作空间；所述功率单元自循环风冷辅助散热结构作为功率单元驱动装置的后盖板结构，即所述金属外盖板作为驱动控制板工作空间的后盖板与所述上绝缘板、T型水冷板、底板和左侧板的一侧边固定连接。

进一步，上述驱动控制板设置有十二块；所述绝缘板设置有六块。

本实用新型具有以下有益效果：

1)本实用新型利用紧凑型离心风扇，巧妙设计扁平长风道，实现了功率单元驱动控制板的自循环风冷辅助散热功能，而且结构简单实用，减小了整个功率单元的体积、减轻了重量。

2)本实用新型构成风道组件的风道金属外盖板，不仅起到了散热冷却作用，同时又是功率单元的后盖板，对功率单元中的驱动控制板起到了保护作用；打开后盖板后，相当于将风道组件一起拆下，驱动控制板直接暴露在外，便于驱动控制板维护更换，可维修性强。

附图说明

图1为功率单元驱动控制板安装情况及工作空间示意图；

图2为散热风道组件及空气流向示意图；

图3为散热风道组件分解图；

图4为紧凑型离心风扇；

图5为本实用新型的组装示意图。

其中：1为上绝缘板；2为驱动控制板；3为绝缘板；4为T型水冷板；5为底板；6为左侧板；7为金属外盖板；8为离心风扇；9为风扇安装板；10为风扇电源插座；11为风道隔板；12为吸风口；13为出风口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图2和图3：本实用新型的功率单元自循环风冷辅助散热结构，包括金属外盖板7，在金属外盖板7内侧有若干个相互平行设置的风道隔板11，每个风道隔板11与金属外盖板7内侧形成独立的扁平风道；每个风道隔板11的一端留有吸风口12，在吸风口12下方安装有离心风扇8，每个风道隔板11的另一端设置为出风口13。在金属外盖板7内侧一端还设置有风扇电源插座10，每个离心风扇8的电源连接至风扇电源插座10。

在本实用新型的最佳实施例中，在金属外盖板内侧设置有两个风道隔板。由金属外盖板7和两个风道隔板11铆接在一起，组成两个独立的扁平长风道；金属外盖板7为金属铝板制造，加上有足够的长度和扁平的厚度，对风道内的热空气散热冷却效果好。风扇电源插座10安装在两个紧凑型离心风扇8之间的风道金属外盖板7内侧面上，为离心风扇工作提供24V直流电源。吸风口12为圆形吸风口。离心风扇8通过风扇安装板9固定在扁平风道一端的金属外盖板7内侧面上；所述离心风扇 8的进风口对准所述吸风口12，所述离心风扇8的吹风口朝向扁平风道内。

具体的，本实用新型的离心风扇8是紧凑型离心风扇(2个)，其具体安装结构为：紧凑型离心风扇安装在风扇安装板9(2件)上，然后通过金属外盖板7上的两个方形孔，安装到与吸风口对应的扁平长风道内部。如图4所示，离心风扇8的厚度小于扁平风道的厚度，可以看到它厚度比较薄，结构紧凑。离心风扇8整体设置在扁平风道端部内，离心风扇8将进出风向改变90度。

本实用新型还提出一种基于以上功率单元自循环风冷辅助散热结构的功率单元驱动装置：包括上绝缘板1、驱动控制板2、绝缘板3、T 型水冷板4、底板5和左侧板6；驱动控制板2通过绝缘板3作为隔离层，安装在T型水冷板4的散热面上，然后由T型水冷板4的汇流侧、底板 5、上绝缘板1、左侧板6围成驱动控制板工作空间；功率单元自循环风冷辅助散热结构作为功率单元驱动装置的后盖板结构，即金属外盖板7 作为驱动控制板工作空间的后盖板与上绝缘板1、T型水冷板4、底板5 和左侧板6的一侧边固定连接，对驱动控制板起到保护作用。当散热风道组件安装到功率单元驱动控制板上方，形成一个相对密闭的空间时，如图5所示。在本实用新型的最佳实施例中，驱动控制板2设置有十二块；所述绝缘板3设置有六块。

本实用新型的工作过程如下：

当功率单元工作时，驱动控制板散发的热量，随着热空气被两个紧凑型离心风扇吸入到散热风道组件的两个扁平长风道里，热空气在通过扁平长风道时，借助其足够的长度及扁平的厚度，由风道金属外盖板进行良好的散热冷却，冷却后的空气再由两个扁平长风道的出风口进入驱动控制板工作区域，冷空气在此被驱动控制板散发的热量加热后，又被吸入风道，这样就实现了驱动控制板的自循环风冷辅助散热结构。

本实用新型的这种结构设计可以降低驱动控制板的工作环境温度，提高其工作可靠性。另外风道金属外盖板除散热外，同时作为功率单元的后盖板，还能起到对功率单元的防护作用。

Claims (9)

1.一种功率单元自循环风冷辅助散热结构，其特征在于，包括金属外盖板(7)，在金属外盖板(7)内侧有若干个相互平行设置的风道隔板(11)，每个风道隔板(11)与金属外盖板(7)内侧形成独立的扁平风道；每个风道隔板(11)的一端留有吸风口(12)，在吸风口(12)下方安装有离心风扇(8)，每个风道隔板(11)的另一端设置有出风口(13)。

2.根据权利要求1所述的功率单元自循环风冷辅助散热结构，其特征在于，在金属外盖板(7)内侧一端还设置有风扇电源插座(10)，每个离心风扇(8)的电源连接至风扇电源插座(10)。

3.根据权利要求2所述的功率单元自循环风冷辅助散热结构，其特征在于，在金属外盖板内侧设置有两个风道隔板。

4.根据权利要求3所述的功率单元自循环风冷辅助散热结构，其特征在于，所述风扇电源插座(10)安装在两个紧凑型离心风扇2之间的风道金属外盖板(7)内侧面上，为离心风扇工作提供24V直流电源。

5.根据权利要求1所述的功率单元自循环风冷辅助散热结构，其特征在于，所述吸风口(12)为圆形吸风口。

6.根据权利要求1所述的功率单元自循环风冷辅助散热结构，其特征在于，所述离心风扇(8)通过风扇安装板(9)固定在扁平风道一端的金属外盖板(7)内侧面上；所述离心风扇(8)的进风口对准所述吸风口(12)，所述离心风扇(8)的吹风口朝向扁平风道内。

7.根据权利要求6所述的功率单元自循环风冷辅助散热结构，其特征在于，所述离心风扇(8)的厚度小于扁平风道的厚度，离心风扇(8)整体设置在扁平风道端部内，离心风扇(8)将进出风向改变90度。

8.一种基于权利要求1-7任意一项所述功率单元自循环风冷辅助散热结构的功率单元驱动装置，其特征在于，包括上绝缘板(1)、驱动控制板(2)、绝缘板(3)、T型水冷板(4)、底板(5)和左侧板(6)；所述驱动控制板(2)通过绝缘板(3)作为隔离层，安装在T型水冷板(4)的散热面上，然后由T型水冷板(4)的汇流侧、底板(5)、上绝缘板(1)、左侧板(6)围成驱动控制板工作空间；所述功率单元自循环风冷辅助散热结构作为功率单元驱动装置的后盖板结构，即所述金属外盖板(7)作为驱动控制板工作空间的后盖板与所述上绝缘板(1)、T型水冷板(4)、底板(5)和左侧板(6)的一侧边固定连接。

9.根据权利要求8所述的功率单元驱动装置，其特征在于，所述驱动控制板(2)设置有十二块；所述绝缘板(3)设置有六块。