CN212113695U - 一种平面型散热片以及功率模块的散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平面型散热片以及功率模块的散热结构，平面型散热片包括多片并排设置的散热翅，散热翅的顶面共同连接有散热顶板，散热翅的底面共同连接有散热底板，散热顶板和散热底板为平板结构，平面型散热片为一体结构。功率模块的散热结构包括装配盒；安装在装配盒内表面的平面型散热片，平面型散热片的散热顶板与所述装配盒连接，功率模块安装在平面型散热片的散热底板上；设置在散热顶板和装配盒内表面之间的柔性导热硅胶垫。本实用新型散热片与固定对象的接触面积大，固定可靠性高，且对功率模块的散热效果好。

Description

一种平面型散热片以及功率模块的散热结构

技术领域

本申请属于散热技术领域，具体涉及一种平面型散热片以及功率模块的散热结构。

背景技术

如图1所示，现有的散热片的顶端通常为栅格型，与固定对象的接触面积小，固定可靠性低。长期以来集成灶由于内部环境温度较高，常规变频控制板在大批量使用过程中不良率一直居高不下，使用环境通常达50摄氏度以上，加上直流变频本身发热量较大，变频电机驱动IPM(功率)模块的温度通常达110摄氏度以上，严重影响直流变频产品的稳定性和使用寿命，因此通常需要借助散热片进行散热。

受集成灶装配尺寸和成本限制，对集成灶进行散热时使用的散热片不能做的过大，并且由于目前使用的散热片顶端为栅格型，与集成灶金属的装配盒的接触面积很小，达不到良好的散热效果，因此集成灶内部的散热成为一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种平面型散热片以及功率模块的散热结构，散热片与固定对象的接触面积大，固定可靠性高，且对功率模块的散热效果好。

为实现上述目的，本申请所采取的技术方案为：

一种平面型散热片，所述平面型散热片包括多片并排设置的散热翅，所述散热翅的顶面共同连接有散热顶板，所述散热翅的底面共同连接有散热底板，所述散热顶板和散热底板为平板结构，所述平面型散热片为一体结构。

作为优选，所述散热翅为平板结构。

作为优选，所述多片并排设置的散热翅为等间距或不等间距分布。

本申请还提供一种基于上述任一技术方案所述的平面型散热片的功率模块的散热结构，所述功率模块设置在部分或全部为金属的装配盒内，所述功率模块的散热结构包括：

装配盒；

安装在装配盒内表面的平面型散热片，所述平面型散热片的散热顶板与所述装配盒连接，所述功率模块安装在平面型散热片的散热底板上；

设置在散热顶板和装配盒内表面之间的柔性导热硅胶垫。

作为优选，所述柔性导热硅胶垫的导热系数大于1.0。

作为优选，所述柔性导热硅胶垫的设置面积大于或等于所述散热顶板的板面。

本申请提供的平面型散热片，其顶部和底部均为平板结构，与固定对象的接触固定面积大，固定可靠性高，同时自身的散热面积增大，散热效果好、速率快；本申请提供的功率模块的散热结构，借用散热对象自身的金属的装配盒，利用散热片将热量传导至装配盒进行发散，极大增加散热效果以及散热效率，且提高对散热对象本身的利用，无需额外金属部件；并且散热顶板通过板面与装配盒连接，接触面积大，传热快；进一步在散热顶板和装配盒之间增加柔性导热硅胶垫，提升两个刚性金属面的接触面，以达到更好的散热效果。

附图说明

图1为现有技术中的散热片结构示意图；

图2为本申请的散热片结构示意图；

图3为图2的主视图；

图4为本申请的功率模块的散热结构的示意图；

图5为图4中A-A面的剖视图；

图6为本申请的功率模块的散热结构的一种实施例应用示意图。

图示中：1、平面型散热片；11、散热翅；12、散热顶板；13、散热底板；2、装配盒；3、柔性导热硅胶垫；4、功率模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。

如图2、图3所示，其中一个实施例中提供一种平面型散热片，本实施例的平面型散热片1包括多片并排设置的散热翅11，散热翅11的顶面共同连接有散热顶板12，散热翅11的底面共同连接有散热底板13，散热顶板12和散热底板13为平板结构，并且平面型散热片1为一体结构。

本实施例的平面型散热片的顶端设有散热顶板，以便于与固定对象连接，并且与固定对象的接触面积大，连接可靠性高；并且设置散热顶板和散热底板均为平板结构，以便于与固定对象和散热对象的同时连接；平面型散热片为一体结构，无需组装，使用方便，并且不会存在结构松动的问题。

在一实施例中，散热翅为平板结构，平板结构的散热翅有利于整体结构的制作，并且方便控制散热翅的间距。当然在考虑到增加散热面积时，散热翅也可以是曲面板或折面板。

进一步的，设置多片散热翅的形状尺寸相同，在平板结构的基础上设置形状尺寸相同，可进一步降低平面型散热片的制作难度和成本。

并且平面型散热片1中，多片并排设置的散热翅11可以是等间距或不等间距分布，根据散热需求进行调整。

在一实施例中，设置散热顶板、散热底板、多片散热翅三者在水平面上的垂直投影区域重合，充分利用平面型散热片的结构空间，在保证散热效果的基础上减少空间占用。例如平面型散热片的外形结构可以是长方体。

平面型散热片的材质可以是铸铁、钢、铜铝复合、铝等，实际根据应用需求进行选择，这里不作限制。

如图4、图5所示，在另一实施例中，还提供一种基于上述任一实施例所述的平面型散热片的功率模块(即IPM模块)的散热结构，其中功率模块设置在部分或全部为金属的装配盒内，该装配盒为散热对象自身结构。本实施例中所指的散热对象为具有功率模块的电器，例如集成灶、烟机等。部分或全部为金属的装配盒应理解为装配盒为具有金属部分的外壳或装配盒为金属外壳。

本实施例的功率模块的散热结构包括：

装配盒2。

安装在装配盒2内表面的平面型散热片1，平面型散热片1的散热顶板与装配盒2连接，功率模块4安装在平面型散热片1的散热底板上。应该理解的是，为了提高导热效果，平面型散热片1的散热顶板优选与装配盒2的金属部分连接。

设置在散热顶板和装配盒内表面之间的柔性导热硅胶垫3。

本实施例的功率模块的散热结构利用散热对象本身的装配盒增加散热面积，在无需额外铺设大面积部件的情况下，提高散热效率和效果；平面型散热片通过散热顶板与装配盒连接，两者的接触面积大，热传导效率好；并且在散热顶板和装配盒之间增加柔性导热硅胶垫，克服两个刚性部件连接存在面不贴合的问题，以达到更好的散热效果。

功率模块设置在散热对象内的CPU上，并连接在平面型散热片的散热底板上，通过平面型散热片将热量传导至装配盒上，并通过大面积的装配盒实现快速散热。本实施例的功率模块的散热结构的一种实际应用效果如图6所示，功率模块4安装在平面型散热片1上，平面型散热片1通过柔性导热硅胶垫3与装配盒2连接，实现高效散热。

在一实施例中，采用的柔性导热硅胶垫的导热系数大于1.0，保证导热效果。

并且柔性导热硅胶垫的设置面积大于或等于所述散热顶板的板面，以保证最大程度传递热量。这里的设置面积应理解为柔性导热硅胶垫在散热顶板和装配盒内表面之间的平铺面积。

以下通过实施例对本申请的功率模块的散热结构的散热效果进一步描述。

实施例1

设置三组实验对象，三组实验对象所使用的集成灶结构(除散热结构)相同，变量为散热结构：第一组集成灶采用如图1所示的未改结构的散热片，第二组集成灶采用如图2所示的本申请的平面型散热片，第三组集成灶采用如图4所示的本申请的平面型散热片和柔性导热硅胶垫。

三组实验对象中的散热片均固定在装配盒内表面的顶部，在集成灶开始工作前记录初始温度，在集成灶工作一段时间后测试结束温度，温度测试对象包括：集成灶外部的环境温度、散热片自身温度、电控芯片(即与功率模块连接的CPU)的温度、集成灶装配盒的盒内温度、集成灶装配盒的顶部温度、功率模块的温度。温度记录如表1～3所示。

表1第一组实验对象温度记录

	环境温度	散热片	电控芯片	盒内温度	顶部温度	功率模块
							初始温度	23.42	24.02	24.02	23.98	24.02	24.04
结束温度	24.68	101.60	66.00	50.20	54.20	116.20

表2第二组实验对象温度记录

	环境温度	散热片	电控芯片	盒内温度	顶部温度	功率模块
							初始温度	23.46	24.02	24.02	23.98	24.02	24.04
结束温度	24.84	74.04	62.24	53.18	58.23	101.14

表3第三组实验对象温度记录

	环境温度	散热片	电控芯片	盒内温度	顶部温度	功率模块
							初始温度	23.42	24.02	24.04	23.98	24.02	24.04
结束温度	25.02	70.19	60.00	51.79	59.29	78.58

注：表1～3中温度单位为度(°)。

对比表1和表2可知，本申请的平面型散热片自身散热速度快，且对功率模块的散热效果也较好；对比表1、表2和表3可知，本申请的功率模块的散热结构对目标功率模块的散热效果明显，实测功率模块的温度降低了116.20°-78.58°＝37.62°，散热降温效果明显。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种平面型散热片，其特征在于，所述平面型散热片包括多片并排设置的散热翅，所述散热翅的顶面共同连接有散热顶板，所述散热翅的底面共同连接有散热底板，所述散热顶板和散热底板为平板结构，所述平面型散热片为一体结构。

2.如权利要求1所述的平面型散热片，其特征在于，所述散热翅为平板结构。

3.如权利要求2所述的平面型散热片，其特征在于，所述多片并排设置的散热翅为等间距或不等间距分布。

4.一种基于权利要求1～3任一项所述的平面型散热片的功率模块的散热结构，其特征在于，所述功率模块设置在部分或全部为金属的装配盒内，所述功率模块的散热结构包括：

装配盒；

安装在装配盒内表面的平面型散热片，所述平面型散热片的散热顶板与所述装配盒连接，所述功率模块安装在平面型散热片的散热底板上；

设置在散热顶板和装配盒内表面之间的柔性导热硅胶垫。

5.如权利要求4所述的功率模块的散热结构，其特征在于，所述柔性导热硅胶垫的导热系数大于1.0。

6.如权利要求4所述的功率模块的散热结构，其特征在于，所述柔性导热硅胶垫的设置面积大于或等于所述散热顶板的板面。

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