CN209979700U - 一种功率器件或模块老化温控夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种功率器件或模块老化温控夹具，其能根据需要进行快速而且精确的散热、加热，能够在动态老化过程中保证老化件壳温稳定。其包括夹具座、加热片、冷却板、温度传感器、控制器，所述夹具座内放置有待老化的功率器件或者模块，所述冷却板内设有冷却风道，所述控制器与所述加热片电控连接，所述冷却风道通过第一电磁阀与气源连接，所述第一电磁阀与所述控制器电控连接，所述冷却板内还设有冷却水道，所述冷却水道通过第二电磁阀与储水装置连接，所述控制器与所述第二电磁阀电控连接。

Description

一种功率器件或模块老化温控夹具

技术领域

本实用新型涉及老化加工技术领域，具体为一种功率器件或模块老化温控夹具。

背景技术

功率器件或模块在动态老化中，通常需要控制壳温在一定的温度。为了缩短老化时间，需要提高老化时的壳温，使功率器件或模块内的器件结温处于较高而安全的温度下，既能加快暴露器件或模块内的器件中的缺陷，又使正常的器件或模块没有任何损坏。但较高的壳温对控制精度要求较高，否则温度向上波动很容易使被老化件内的器件结温超限，从而损坏被老化件。尤其是在动态老化中，加电负荷处于快速变动中，被老化件的壳温要保持稳定，就要求温控装置要有快速而精确的散热及加热能力，尽可能在较小的温度波动下将温度稳定在设定的壳温下。

申请人早年申请的申请号为201721528838.3的一篇专利公开了一种用于功率器件老炼的温控装置，其包括温控夹具和底板，温控夹具包括金属导热座和器件安装座，金属导热座上设有加热片，用于对安装于金属导热座上的功率器件进行加热，金属导热座下端安装有冷却板，冷却板内设有冷却风道；根据实际温度是否在设定温度内来判断是否通过控制器控制加热片加热或者停止加热，根据实际温度是否超过设定目标温度来判断是否通过控制器控制电磁阀供电导通，以通过压缩空气对功率器件进行降温或停止降温；虽然采用上述结构能够实现精确控温，但是该温控装置也不能满足较大功率、壳温设定较高的动态老化要求，而且降温时往往速度较慢，如果温度向上波动接近限定温度，即使开启冷却，温度仍会在一段时间内上升，从而可能造成损坏。

实用新型内容

针对现有的用于功率器件老炼的温控夹具难以在动态老化过程中保证老化件壳温稳定的问题，本实用新型提供了一种功率器件或模块老化温控夹具，其能根据需要进行快速而且精确的散热、加热，能够在动态老化过程中保证老化件壳温稳定。

其技术方案是这样的：一种功率器件或模块老化温控夹具，其包括夹具座、加热片、冷却板、温度传感器、控制器，所述夹具座内放置有待老化的功率器件或者模块，所述冷却板内设有冷却风道，所述控制器与所述加热片电控连接，所述冷却风道通过第一电磁阀与气源连接，所述第一电磁阀与所述控制器电控连接，其特征在于：所述冷却板内还设有冷却水道，所述冷却水道通过第二电磁阀与储水装置连接，所述控制器与所述第二电磁阀电控连接。

其进一步特征在于：

所述冷却水道与所述冷却风道相对应呈蛇形布置于所述冷却板内；

所述夹具座中间开有用于容纳待老化的功率器件或者模块的容纳槽，所述容纳槽一端通过弹簧铰接有固定装置，所述固定装置上部呈钩状；所述容纳槽另一端通过接头与待老化的功率器件或者模块电连接；

所述夹具座底部开有用于放置所述温度传感器的槽，所述夹具座上开设有通孔，用于使温度传感器与待老化的功率器件或者模块接触。

采用了这样的结构后，可以通过加热片对待老化的功率器件或者模块进行加热使其到达指定的温度；当温度超过指定的温度时，可以通过开启第二电磁阀来向冷却水道内通水，由于水导热系数大可以实现快速散热、降温，避免损坏老化器件，当温度接近指定的温度时，再关闭第二电磁阀打开第一电磁阀，从而通入压缩空气，由于空气导热系数小，散热、降温慢，温度降低不会那么剧烈，可以使温度到达设定值后稳定住，从而实现快速而且精确的散热、加热，能够在动态老化过程中保证老化件壳温稳定。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为冷却板内部结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示的一种功率器件或模块老化温控夹具，其包括夹具座1、加热片2、冷却板3、温度传感器、控制器，夹具座1和冷却板3可以通过螺栓连接，夹具座1内放置有待老化的功率器件或者模块4例如T/R模块，冷却板3内设有冷却风道3-1，控制器与加热片2电控连接，冷却风道3-1通过第一电磁阀与气源连接，第一电磁阀与控制器电控连接，冷却板3内还设有冷却水道3-2，冷却水道3-2通过第二电磁阀与储水装置连接，控制器与所述第二电磁阀电控连接，为了提高接触面积，冷却水道3-2与冷却风道3-1相对应呈蛇形布置于冷却板3内，另外，夹具座1中间开有用于容纳待老化的功率器件或者模块4的容纳槽1-1，容纳槽1-1一端通过弹簧铰接有固定装置1-2，固定装置1-2上部呈钩状；容纳槽1-1另一端通过接头1-3与待老化的功率器件或者模块4电连接，夹具座1底部开有用于放置温度传感器及线缆的槽1-4，夹具座1上开设有通孔1-5，用于使温度传感器与待老化的功率器件或者模块4接触。

和背景技术所提到的专利中提到的类似，控制器采用4路PID温度控制器，工控机可以通过RS485控制PID温度控制器，实现对温控器进行目标温度设定、报警范围设定、实际温度读取；温度传感器可以选用热电偶传感器，将其工作端置入夹具座1上开设的通孔1-5中与老化器件接触进行测温，并将温度信息传递至控制器，再通过控制器判断打开或者关闭加热板、第一电磁阀、第二电磁阀；本实用新型可以替换背景技术中的温控夹具并通过螺栓安装至底板上，并可以通过用于放置温度传感器及线缆的槽1-4将夹具上的线连接至底板上的转接接头上，再通过转接接头与控制器连接。

由于被老化件在以一定负荷工作时自身就有一定的发热量，加上环境温度，共同确定了壳温的实际值。采用了这样的结构后，开始老化时，可以先通过加热片2对待老化的功率器件或者模块4进行加热，使其到达指定的温度；当功率变大导致温度超过指定的温度时，可以通过开启第二电磁阀来向冷却水道3-2内通水，由于水导热系数大可以实现快速散热、降温，避免损坏老化器件，当温度接近指定的温度时，再关闭第二电磁阀打开第一电磁阀，从而通入压缩空气，由于空气导热系数小，散热、降温慢，温度降低不会那么剧烈，可以使温度到达设定值后稳定住；若功率器件或模块工作在低占空比的4脉冲模式下，功率变小，自身发热量会大幅下降，其壳温会低于老化温度设定值，此时，再通过加热板2进行加热，提升温度，从而可以实现快速而且精确的散热、加热，能够在动态老化过程中保证老化件壳温稳定，并可用于低、中、高不同功率的器件或模块的老化；另外，如果温度高于100摄氏度可以将冷却水改用冷却液，而且为了便于拆装，冷却板可以分为具有冷却风道的风冷却板和具有冷却水道的水冷却板，两块板上下叠装。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种功率器件或模块老化温控夹具，其包括夹具座、加热片、冷却板、温度传感器、控制器，所述夹具座内放置有待老化的功率器件或者模块，所述冷却板内设有冷却风道，所述控制器与所述加热片电控连接，所述冷却风道通过第一电磁阀与气源连接，所述第一电磁阀与所述控制器电控连接，其特征在于：所述冷却板内还设有冷却水道，所述冷却水道通过第二电磁阀与储水装置连接，所述控制器与所述第二电磁阀电控连接。

2.根据权利要求1所述的一种功率器件或模块老化温控夹具，其特征在于：所述冷却水道与所述冷却风道相对应呈蛇形布置于所述冷却板内。

3.根据权利要求1所述的一种功率器件或模块老化温控夹具，其特征在于：所述夹具座中间开有用于容纳待老化的功率器件或者模块的容纳槽，所述容纳槽一端通过弹簧铰接有固定装置，所述固定装置上部呈钩状；所述容纳槽另一端通过接头与待老化的功率器件或者模块电连接。

4.根据权利要求1或3所述的一种功率器件或模块老化温控夹具，其特征在于：所述夹具座底部开有用于放置所述温度传感器的槽，所述夹具座上开设有通孔，用于使温度传感器与待老化的功率器件或者模块接触。

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