CN211090365U - 散热器、功率模块及静止无功发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种散热器、功率模块及静止无功发生器，所述散热器用于为多个功率器件散热，包括容纳冷却介质的绝缘壳体，所述绝缘壳体上设有总进水口和总出水口，所述绝缘壳体上还设有多个散热孔，功率器件分别固定在所述散热孔内，所述冷却介质通过所述散热孔与所述功率器件接触散热。每个散热孔可以为一个功率单元进行散热，采用直接式水冷的散热方式，让冷却液直接与功率器件的发热面接触散热，散热效果极好，不需导热界面材料，也不靠水冷散热器本身导热带走热量。散热器采用绝缘壳体，即起到散热的作用，又起到绝缘耐压的作用，整个功率模块的体积可以进一步缩小，解决共用散热器带来的绝缘安规问题。

Description

散热器、功率模块及静止无功发生器

技术领域

本实用新型涉及功率模块的散热技术领域，尤其涉及一种散热器、功率模块及静止无功发生器。

背景技术

为满足更高电压等级的电网电压要求，如在SVG应用中，需将多个较低电压等级的功率模块级联使用，而每个独立的功率模块都需要安装水冷散热器以满足散热需求，在多个功率模块级联时，多个功率模块独立的水冷散热器不仅占用很大体积，也增加了成本，同时水冷散热器的水管也不易布局。

为此，可将多个功率模块安装在同一水冷散热器上从而组成一个大的功率模块共同散热，可以有效节约空间和成本。但传统的水冷散热器多为铝或铝合金等金属材料，由于小功率模块的级联应用，各功率模块具有不同的工作电压等级。安装在同一散热器上时，散热器需要很高的绝缘耐压等级，这使得原有的安规距离不能满足要求，虽然多个级联的功率模块公用散热器降低了散热器的成本，但由于绝缘电压等级和安规距离等问题又对散热器提出了新的要求，有待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种散热器、功率模块及静止无功发生器，解决级联应用多个功率模块产生的绝缘电压等级和安规距离问题。

本实用新型提供的技术方案是：一种散热器，用于为多个功率器件散热，包括容纳冷却介质的绝缘壳体，所述绝缘壳体上设有总进水口和总出水口，所述绝缘壳体上还设有多个散热孔，功率器件分别固定在所述散热孔内，所述冷却介质通过所述散热孔与所述功率器件接触散热。

其中，所述散热孔周围设有密封条槽和密封条，所述密封条槽与密封条配合将所述功率器件密封在所述散热孔内。

其中，所述每个散热孔内都设有水槽、水道或扰流板，不同散热孔内的水道通过内部水道连接。

其中，所述绝缘壳体设有用于与螺钉配合固定所述功率器件的安装孔。

本实用新型提供的另一种技术方案是：一种功率模块，包括多个功率单元和上面所述的散热器，所述多个功率单元分别安装在不同的散热孔处。

其中，所述功率单元至少包括一个功率器件、电容和放电电阻。

其中，所述功率器件的发热面深入散热孔内，或与散热孔贴合，使冷却介质直接与所述发热面接触，所述电容和放电电阻外挂于所述散热器外。

其中，所述功率单元级联应用，不同的功率单元具有不同的工作电压等级。

本实用新型提供的另一种技术方案是：一种静止无功发生器，包括上面所述的功率模块。

本实用新型的有益效果为：所述散热器上设有多个散热孔，每个散热孔可以为一个功率单元进行散热，密封条用于防止散热孔和功率单元之间的间隙处漏液(冷却介质)，采用直接式水冷的散热方式，让冷却液直接与功率器件的发热面接触散热，散热效果极好，不需导热界面材料，也不靠水冷散热器本身导热带走热量，因此无需采用铝等导热系数高的金属材料，被冷却的功率单元可单面或双面安装在水冷散热器上。散热器采用绝缘壳体，即起到散热的作用，又起到绝缘耐压的作用，整个功率模块的体积可以进一步缩小，解决共用散热器带来的绝缘安规问题。级联应用的每个小功率单元都是原级联系统中的独立模块，具备独立的输出能力，可以具有不同电压等级，将级联应用的多个小功率单元安装在同一散热器上共同散热，从而组成大的功率模块以节省空间，降低散热器外置管道排布难度和降低成本，尤其适用于静止无功发生器(SVG)等功率器件需要级联应用的场合。

附图说明

图1是本实用新型所述功率模块级联系统的示意图；

图2是本实用新型所述功率模块实施例的正视图；

图3是本实用新型所述功率模块实施例的侧视图。

其中，1、绝缘壳体；11、总进水口；12、总出水口；13、密封条槽；14、安装孔；15、水道；151、水道进水口；152、水道出水口；16、内部水道；17、水槽；2、散热孔；3、功率单元；31、功率器件；32、电容；4、电网母线。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

作为本实用新型所述散热器、功率模块和静止无功发生器的实施例，如图1至3所示，所述静止无功发生器包括功率模块，所述功率模块包括多个功率单元3和散热器，所述散热器用于为多个功率器件散热，包括容纳冷却介质的绝缘壳体1，所述绝缘壳体1上设有总进水口11和总出水口12，所述绝缘壳体1上还设有多个散热孔2，功率器件31分别固定在所述散热孔2内，所述冷却介质通过所述散热孔2与所述功率器件31接触散热。

所述散热器上设有多个散热孔2，每个散热孔2可以为一个功率单元3进行散热，密封条用于防止散热孔2和功率单元3之间的间隙处漏液(冷却介质)，采用直接式水冷的散热方式，让冷却液直接与功率器件的发热面接触散热，散热效果极好，不需导热界面材料，也不靠水冷散热器本身导热带走热量，因此无需采用铝等导热系数高的金属材料，被冷却的功率单元3可单面或双面安装在散热器上。散热器采用绝缘壳体1，即起到散热的作用，又起到绝缘耐压的作用，整个功率模块的体积可以进一步缩小，解决共用散热器带来的绝缘安规问题。级联应用的每个小功率单元都是原级联系统中的独立模块，具备独立的输出能力，可以具有不同电压等级，将级联应用的多个小功率单元安装在同一散热器上共同散热，从而组成大的功率模块以节省空间，降低散热器外置管道排布难度和降低成本，尤其适用于静止无功发生器(SVG)等功率器件需要级联应用的场合。

在本实施例中，所述散热孔2周围设有密封条槽13和密封条(未示出)，所述密封条槽13用于容置密封条，所述密封条槽13与密封条配合将所述功率器件密封在所述散热孔内。

在本实施例中，所述每个散热孔2内都设有水槽17、水道15(或扰流板)，所述水道15包括水道进水口151和水道出水口152，用于各散热孔2间冷却介质的导流，水槽17为冷却液流动载体，水道15(或扰流板)用于改变冷却液流向，更好的使冷却液与功率器件31待散热表面进行热交换；不同散热孔2内的水道17通过内部水道16连接。散热时冷却介质从总进水口11流入，然后依次流过各散热孔2内的水槽17，经水道15(或扰流板扰流)与功率器件31发热面交换热量后从总出水口12流出。

在本实施例中，所述绝缘壳体1设有用于与螺钉配合固定所述功率器件的安装孔14。

在本实施例中，所述功率单元3级联应用，不同的功率单元3具有不同的工作电压等级(U1，U2…Un)，级联后与电网母线4连接。所述多个功率单元3分别安装在不同的散热孔2处，所述功率单元3至少包括一个功率器件31、电容32和放电电阻。

在本实施例中，所述功率器件31的发热面深入散热孔2内，或与散热孔2贴合，使冷却介质直接与所述发热面接触，所述电容和放电电阻外挂于所述散热器外。

在本实施例中，所述绝缘壳体1为塑料壳体，也可以采用其它的绝缘材料，可以一次加工成型，或后续加工成需要的形状。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种散热器，用于为多个功率器件散热，其特征在于，包括容纳冷却介质的绝缘壳体，所述绝缘壳体上设有总进水口和总出水口，所述绝缘壳体上还设有多个散热孔，功率器件分别固定在所述散热孔内，所述冷却介质通过所述散热孔与所述功率器件接触散热。

2.根据权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述散热孔周围设有密封条槽和密封条，所述密封条槽与密封条配合将所述功率器件密封在所述散热孔内。

3.根据权利要求1或2所述的散热器，其特征在于，所述每个散热孔内都设有水槽、水道或扰流板，不同散热孔内的水道通过内部水道连接。

4.根据权利要求1或2所述的散热器，其特征在于，所述绝缘壳体设有用于与螺钉配合固定所述功率器件的安装孔。

5.一种功率模块，其特征在于，包括多个功率单元和权利要求1至4任一项所述的散热器，所述多个功率单元分别安装在不同的散热孔处。

6.根据权利要求5所述的功率模块，其特征在于，所述功率单元至少包括一个功率器件、电容和放电电阻。

7.根据权利要求6所述的功率模块，其特征在于，所述功率器件的发热面深入散热孔内，或与散热孔贴合，使冷却介质直接与所述发热面接触，所述电容和放电电阻外挂于所述散热器外。

8.根据权利要求5、6或7的功率模块，其特征在于，所述功率单元级联应用，不同的功率单元具有不同的工作电压等级。

9.一种静止无功发生器，其特征在于，包括如权利要求5至8任一项所述的功率模块。

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