CN210110747U - 一种大功率网带炉igbt铜水冷板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率网带炉IGBT铜水冷板，包括基板和铜管，所述基板上设有S型槽腔，所述槽腔直线部分的两侧设有副槽腔，所述铜管设计成与S型槽腔相匹配的形状，铜管嵌压在槽腔中，所述铜管直管部分的管壁两侧设有向外延伸的散热翅片，散热翅片位于副槽腔中并垂直于基板，所述散热翅片之间、散热翅片与副槽腔的侧壁之间设有高导热性环氧树脂，所述基板的上端面、铜管的上端面和散热翅片的上端面位于同一水平面，所述基板下方设有散热鳍片。本实用新型结构简单，在铜管的直管部分增加了内部中空的散热翅片，铜管中的冷却液也会流经散热翅片内，增加了水冷板的热交换表面积，加快了散热速率，散热效果好。

Description

一种大功率网带炉IGBT铜水冷板

技术领域

本实用新型涉及一种功率单元器件散热装置，具体涉及一种大功率网带炉IGBT铜水冷板。

背景技术

IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面优点。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的大功率设备，如大功率的网带炉设备。IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品，封装后的IGBT模块可直接应用于设备上。IGBT模块具有节能、安装维修方便等特点，目前市场上销售的多为此类模块化产品，随着节能环保等理念的推进，此类产品在市场上将越来越多见。

但是，IGBT模块跟其他电子设备一样，运行时会产生大量的热，如不及时散热，则会影响其性能和寿命。IGBT等功率元件的损耗在有限空间达到了几十千瓦，然而采用传统的风冷式散热已经很难满足高损耗功率元件的需求，水冷散热技术正逐渐取代风冷式散热，水冷式使用冷却液在泵的带动下强制循环带走散热元件的热量，与风冷式散热相比，具有安静、降温稳定、对环境依赖小的优点，是一种广泛应用于工业大功率电子元器件的散热方式。因此，为了更有效地将产生的热量供功率元件散发出去，对水冷板结构散热性能的要求也越来越高。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提供了一种散热效果佳的大功率网带炉IGBT铜水冷板。

本实用新型采用如下技术方案：

一种大功率网带炉IGBT铜水冷板，包括基板和铜管，所述基板上设有S型槽腔，槽腔由直线部分和弯曲部分构成，所述槽腔直线部分的两侧设有副槽腔，所述铜管设计成与S型槽腔相匹配的形状，铜管由直管部分和弯管部分构成，铜管嵌压在槽腔中，铜管的进水口和出水口均位于基板的外部，所述铜管直管部分的管壁两侧设有向外延伸的散热翅片，所述散热翅片与铜管一体成型，散热翅片位于副槽腔中并垂直于基板，所述散热翅片之间、散热翅片与副槽腔的侧壁之间设有高导热性环氧树脂，所述基板的上端面、铜管的上端面和散热翅片的上端面位于同一水平面，所述基板下方设有散热鳍片。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述散热翅片的材质与铜管材质相同。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述散热翅片与铜管内冷却液的流向的夹角小于90度，散热翅片垂直于基板。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述散热翅片内部为中空结构，且其与铜管连接的一端设有开口与铜管连通。

作为本实用新型的一种优选技术方案，散热鳍片上方设有连接板，所述连接板可拆卸地连接在基板下方。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述基板下部两侧设有滑槽，所述滑槽的一端设有挡板，所述连接板上部两侧设有一对固定板，所述固定板里侧设有与滑槽相匹配的滑条，所述连接板通过滑条与滑槽配合可拆卸地连接在基板上。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述连接板、散热鳍片的材质与基板的材质相同。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构简单，与现有技术相比，在铜管的直管部分增加了内部中空的散热翅片，铜管中的冷却液也会流经散热翅片内，增加了水冷板的热交换表面积，从而加快了散热速率，散热效果好。

附图说明

图1为本实用新型俯视图；

图2为A处放大示意图；

图3为本实用新型侧视图。

图中符号说明：

1：基板，11：滑槽，2：铜管，21：直管部分，22：弯管部分，23：进水口，24：出水口，3：副槽腔，4：散热翅片，41：开口，5：连接板，51：固定板，52：滑条，6：散热鳍片。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型行进一步详细说明。

如图1至图3所示，一种大功率网带炉IGBT铜水冷板，包括基板1和铜管2，所述基板1上设有S型槽腔，槽腔由直线部分和弯曲部分构成，所述槽腔直线部分的两侧设有副槽腔3，所述铜管2设计成与S型槽腔相匹配的形状，铜管2由直管部分21和弯管部分22构成，铜管2嵌压在槽腔中，铜管2的进水口23和出水口24均位于基板1的外部，所述铜管直管部分21的管壁两侧设有向外延伸的散热翅片4，所述散热翅片4与铜管2一体成型，散热翅片4的材质与铜管2材质相同，散热翅片4位于副槽腔3中并垂直于基板1，所述散热翅片4之间、散热翅片4与副槽腔3的侧壁之间设有高导热性环氧树脂，散热翅片4与铜管2内冷却液的流向的夹角小于90度，散热翅片4内部为中空结构，且其与铜管2连接的一端设有开口41与铜管2连通，冷却液可流经散热翅片内部，所述基板1的上端面、铜管2的上端面和散热翅片4的上端面位于同一水平面，所述基板1下方可拆卸地连接有一连接板5，所述连接板5的下端面设有若干散热鳍片6，基板1下部两侧设有内凹的滑槽11，所述滑槽11的一端设有挡板，所述连接板5上部两侧设有一对固定板51，所述固定板51里侧设有与滑槽11相匹配的滑条52，所述连接板5通过滑条52与滑槽11配合可拆卸地连接在基板1上，所述连接板5、散热鳍片6与基板1的材质相同，如可以选用导热性能良好的铝合金材料。此外，也可以在连接板5上以及基板1的下端面设置螺孔，通过螺钉将连接板和基板固定连接在一起。可根据安装空间的大小来选择要不要连接上散热鳍片6，安装空间小时，可不连接散热鳍片6，安装空间足够大时，可连接上散热鳍片6。

本实用新型与现有技术相比，通过在铜管2两侧设置与铜管2材质相同的、中空的散热翅片4，使得冷却液也可流经散热翅片4，增加了水冷板的热交换表面积，加快了散热速率，此外，基板1下方还设有与基板1材质相同的散热鳍片6，进一步加快的散热速率，散热效果良好。

最后应说明的是：这些实施方式仅用于说明本实用新型而不限制本实用新型的范围。此外，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种大功率网带炉IGBT铜水冷板，包括基板(1)和铜管(2)，其特征在于：所述基板(1)上设有S型槽腔，槽腔由直线部分和弯曲部分构成，所述槽腔直线部分的两侧设有副槽腔(3)，所述铜管(2)设计成与S型槽腔相匹配的形状，铜管(2)由直管部分(21)和弯管部分(22)构成，铜管(2)嵌压在槽腔中，铜管(2)的进水口(23)和出水口(24)均位于基板(1)的外部，所述铜管直管部分(21)的管壁两侧设有向外延伸的散热翅片(4)，所述散热翅片(4)与铜管(2)一体成型，散热翅片(4)位于副槽腔(3)中并垂直于基板(1)，所述散热翅片(4)之间、散热翅片(4)与副槽腔(3)的侧壁之间设有高导热性环氧树脂，所述基板(1)的上端面、铜管(2)的上端面和散热翅片(4)的上端面位于同一水平面，所述基板(1)下方设有散热鳍片(6)。

2.根据权利要求1所述的一种大功率网带炉IGBT铜水冷板，其特征在于：所述散热翅片(4)的材质与铜管(2)材质相同。

3.根据权利要求1或2所述的一种大功率网带炉IGBT铜水冷板，其特征在于：所述散热翅片(4)与铜管(2)内冷却液的流向的夹角小于90度，散热翅片(4)垂直于基板(1)。

4.根据权利要求3所述的一种大功率网带炉IGBT铜水冷板，其特征在于：所述散热翅片(4)内部为中空结构，且其与铜管(2)连接的一端设有开口(41)与铜管(2)连通。

5.根据权利要求1所述的一种大功率网带炉IGBT铜水冷板，其特征在于：散热鳍片(6)上方设有连接板(5)，所述连接板(5)可拆卸地连接在基板(1)下方。

6.根据权利要求5所述的一种大功率网带炉IGBT铜水冷板，其特征在于：所述基板(1)下部两侧设有滑槽(11)，所述滑槽(11)的一端设有挡板，所述连接板(5)上部两侧设有一对固定板(51)，所述固定板(51)里侧设有与滑槽(11)相匹配的滑条(52)，所述连接板(5)通过滑条(52)与滑槽(11)配合可拆卸地连接在基板(1)上。

7.根据权利要求6所述的一种大功率网带炉IGBT铜水冷板，其特征在于：所述连接板(5)、散热鳍片(6)的材质与基板(1)的材质相同。

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