CN211929478U - 一种风冷均温散热器 - Google Patents

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刘冬
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Abstract

本实用新型属于芯片热管理技术领域,公开了一种风冷均温散热器,包括散热器基板,散热器基板一侧设置若干散热翅片组,另一侧用于连接待散热器件;若干散热翅片组沿散热风的流向依次间隔排列,每个散热翅片组均包括若干散热翅片;沿散热风的流向方向上,若干散热翅片组内翅片的数量依次增加,若干散热翅片组内翅片的厚度依次减小以及若干散热翅片组内相邻翅片之间的间隔依次减小。根据散热器温度梯度分布,沿散热风的流向方向上,依次规律性地减小各散热翅片组的翅片厚度和翅片间距,增加各散热翅片组的翅片数量,进而依次提高下游各散热翅片组的有效换热面积,从而提高整体散热器的均温性,整体结构简单,便于制作,性价比高。

Description

一种风冷均温散热器
技术领域
本实用新型属于芯片热管理技术领域,涉及一种风冷均温散热器。
背景技术
功率器件在运行过程中会产生大量的热,为了不至于烧坏功率器件,并且目前很多情况下都需要多芯片并联工作,为了保证多芯片并联工作的稳定性,需要他们之间的均温,因此需要通过散热器来帮助其散热和均温;其中,散热片式散热器是一种常用的散热器,散热片式散热器主要承载功率器件的传热和散热功能。
目前,散热器常见的设计方案有以下几种,1.专利CN 201320421643.4公开了“一种散热片式功率器件散热器”,该散热器为多IGBT功率模块组并联的风冷散热器,其散热片是按照靠近入风口位置的散热片之间的间距宽于靠近出风口位置的散热片之间的间距排布的。散热片之间距离缩减的梯度是均匀递减的,出风口散热片间距≤2.5mm。2.专利CN201420246956.5公开了“一种直线型均温连体散热器”,该散热器仅应用于1U刀片服务器中的散热器,散热器基板1嵌有两根热管,基板和翅片材料都为铜金属,两个发热源之间有间隔。3.专利CN 201810551791.5公开了“一种电力器件用散热器”,该散热器通过不同高度的铝板组合,能在散热器入风口到出风口方向,形成不同的散热片的高度,通过调整不同区域散热片的高度,消除入风口到出风口方向风温不相同对电力器件的温升的影响,实现电力器件的均温。
但是,方案1和方案3都属于功率模块级的散热器结构,未涉及芯片级散热器。另外,现有技术仅通过散热器的翅片间隔的疏密程度或翅片高度的不同的调整,起到了一些均温的作用,但控制因子单一,均温效果不佳;方案2采用铜材料散热器与热管相结合的技术达到了多个芯片的均温效果,但是成本太高,成型工艺复杂,性价比差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中散热器均温效果不佳,成本太高,成型工艺复杂的缺点,提供一种风冷均温散热器。
为达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案予以实现:
一种风冷均温散热器,包括散热器基板,散热器基板一侧设置若干散热翅片组,另一侧用于连接待散热器件;所述若干散热翅片组沿散热风的流向依次间隔排列,每个散热翅片组均包括若干散热翅片;沿散热风的流向方向上,若干散热翅片组内翅片的数量依次增加、若干散热翅片组内翅片的厚度依次减小以及若干散热翅片组内相邻翅片之间的间隔依次减小。
本实用新型进一步的改进在于:
所述若干散热翅片组在沿散热风的流向方向上,相邻两组散热翅片组的间隔依次增加。
所述沿散热风的流向方向上,若干散热翅片组内翅片的数量等差递增,若干散热翅片组内翅片的厚度等差递减。
所述若干散热翅片组内翅片的数量等差递增的公差为1个,若干散热翅片组内翅片的厚度等差递减的公差为0.2mm。
所述散热翅片组内的若干散热翅片均匀排列。
所述散热器基板用于连接待散热器件的一侧上设置若干待散热器件连接位置,若干待散热器件连接位置与若干散热翅片组的几何中心位置一一对应。
所述散热器基板与若干散热翅片组一体成型。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
通过在散热器基板一侧设置若干散热翅片组,若干散热翅片组沿散热风的流向依次间隔排列,每个散热翅片组均包括若干散热翅片,且沿散热风的流向方向上,若干散热翅片组内翅片的数量依次增加,若干散热翅片组内翅片的厚度依次减小,通过设置不同的散热器齿片组,依次规律性地减小散热风下游的散热翅片组的翅片厚度和翅片间距,增加散热翅片组的翅片数量,进而提高散热风下游的散热翅片组的有效散热面积,进而提高整体散热器的均温性,同时,本实用新型的结构简单,易于加工制作,成本低。
进一步的,若干散热翅片组在沿散热风的流向方向上,相邻两组散热翅片组的间隔依次增加,通过有规律地增加散热风下游的散热翅片组的间距,既减小了下游散热翅片组的风阻,又有效地破坏了下游散热翅片组的温度边界层,从而提高了下游散热翅片组的散热效率,进而提高整体散热器的均温性,使得多个待散热器件并联工作时,各待散热器件的温度一致性高,电性能稳定,电路可靠性高。
进一步的,散热器基板用于连接待散热器件的一侧上设置若干待散热器件连接位置,若干待散热器件连接位置与若干散热翅片组的几何中心位置一一对应,充分利用各散热翅片组,进而提升整个散热器的均温性。
附图说明
图1为本实用新型的俯视图;
图2为本实用新型的主视图;
图3为本实用新型的立体图。
其中:1-散热器基板;2-翅片;3-待散热器件。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是,本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
参见图1至图3,本实用新型风冷均温散热器,包括散热器基板1,散热器基板1一侧设置若干散热翅片组,另一侧用于连接待散热器件3;若干散热翅片组沿散热风的流向依次间隔排列,每个散热翅片组均包括若干散热翅片2;沿散热风的流向方向上,若干散热翅片组内翅片2的数量依次增加,若干散热翅片组内翅片2的厚度依次减小以及若干散热翅片组内相邻翅片2之间的间隔依次减小。
具体的,本实施例中,设置了3个散热翅片组,为便于区分,沿散热风的流向上依次为第一散热翅片组、第二散热翅片组和第三散热翅片组,图1中箭头表示散热风的流向。
其中,第二散热翅片组的翅片2的厚度比第一散热翅片组的翅片2的厚度小0.2mm,翅片2数量比第一散热翅片组的翅片2的数量多1个;第三散热翅片组的翅片2的厚度比第二散热翅片组的翅片2的厚度小0.2mm,翅片2数量比第二散热翅片组的翅片2的数量多1个。即沿散热风的流向上:散热器下游散热翅片组的翅片2的厚度与上游散热翅片组的翅片2的厚度成等差递减关系,散热器下游翅片2组的翅片2的数量与上游翅片2组的翅片2的数量成等差递增关系。依次规律性地减小各散热翅片组的翅片2的厚度和翅片2之间的间距,增加各散热翅片组的翅片2的数量,进而依次提高下游各翅片2组的有效换热面积,从而提高整体散热器的均温性。散热翅片组内的若干散热翅片2均匀排列,最大化利用散热翅片组的散热空间,提升散热效果。
需要说明的是,此处给出的是有3组散热翅片组的情况,如果再有更多组散热翅片组的情况下,只需散热翅片组满足翅片2的厚度和间距递减,翅片2数量递增的规律即可,不过,随着散热翅片组不断递增,散热翅片组的翅片2的厚度递减是受加工工艺限制的,翅片2数量的递增是受翅片2的温度边界层厚度的限制的。
三个或多个待散热器件3均匀地贴合在散热器基板1上,每个待散热器件3分别设置在散热翅片组轮廓的几何中心的背面散热器基板1上,位置可略偏向进风一侧,这样所有待散热器件3的均温性更佳。其中,待散热器件3指的是分立器件,如晶体管、二极管以及MOS等功率器件等等。
在优选的实施例中,参见图2,上述风冷均温散热器的若干散热翅片组在沿散热风的流向方向上,相邻两组散热翅片组的间隔依次增加。根据散热器基板1的温度梯度分布,从散热器进风口到出风口,依次规律性地增加各散热翅片组间的距离,即从散热器进风口到出风口,依次规律性地增加各散热翅片组间的距离,例如,从x增大到y,且y=δx,δ参数根据散热器基板1的温度梯度取值,各散热翅片组间的距离增长是遵循递增原理的,由此,既减小了下游散热翅片组的风阻,又有效地破坏了下游散热翅片组的温度边界层,从而提高了下游散热翅片组的散热效率,进而提高整体散热器的均温性。
在优选的实施例中,上述风冷均温散热器的散热器基板1与若干散热翅片组一体成型,降低成型工艺的复杂性。
本实用新型风冷均温散热器,通过设置若干依次排列的不同组成的散热翅片组,依次有规律地提高散热风流向下游的散热翅片组的有效散热面积,进而提高整体散热器的均温性;同时,通过有规律地增加散热翅片组的间距,既减小了下游散热翅片组的风阻,又有效地破坏了下游散热翅片组的温度边界层,从而提高了下游散热翅片组的散热效率,进而提高整体散热器的均温性,使得多待散热器件3并联工作时,各多待散热器件3的温度一致性高,电性能稳定,电路可靠性提高,成型工艺简单,成本低,性价比高。
以上内容仅为说明本实用新型的技术思想,不能以此限定本实用新型的保护范围,凡是按照本实用新型提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种风冷均温散热器,其特征在于,包括散热器基板(1),散热器基板(1)一侧设置若干散热翅片组,另一侧用于连接待散热器件(3);
所述若干散热翅片组沿散热风的流向依次间隔排列,每个散热翅片组均包括若干散热翅片(2);沿散热风的流向方向上,若干散热翅片组内翅片(2)的数量依次增加、若干散热翅片组内翅片(2)的厚度依次减小以及若干散热翅片组内相邻翅片(2)之间的间隔依次减小。
2.根据权利要求1所述的风冷均温散热器,其特征在于,所述若干散热翅片组在沿散热风的流向方向上,相邻两组散热翅片组的间隔依次增加。
3.根据权利要求1所述的风冷均温散热器,其特征在于,所述沿散热风的流向方向上,若干散热翅片组内翅片(2)的数量等差递增,若干散热翅片组内翅片(2)的厚度等差递减。
4.根据权利要求3所述的风冷均温散热器,其特征在于,所述若干散热翅片组内翅片(2)的数量等差递增的公差为1个,若干散热翅片组内翅片(2)的厚度等差递减的公差为0.2mm。
5.根据权利要求1所述的风冷均温散热器,其特征在于,所述散热翅片组内的若干散热翅片(2)均匀排列。
6.根据权利要求1所述的风冷均温散热器,其特征在于,所述散热器基板(1)用于连接待散热器件(3)的一侧上设置若干待散热器件(3)连接位置,若干待散热器件(3)连接位置与若干散热翅片组的几何中心位置一一对应。
7.根据权利要求1所述的风冷均温散热器,其特征在于,所述散热器基板(1)与若干散热翅片组一体成型。
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