CN215641640U - 一种能够实时监测igbt模块温度的水冷散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置，旨在提供一种不仅能够更加准确的检测水冷板的散热效果；而且能够在使用过程中实时对IGBT模块的温度进行检测，以防止在使用过程中IGBT模块的温度过高，而造成元器件的损坏的问题的。能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置。它包括水冷板，水冷板的正面为用于安装IGBT模块的安装面，其特征是，还包括可调式测温组件，所述可调式测温组件包括设置在水冷板上并与安装面相连通的安装螺孔、设置在安装螺孔的调节螺丝及设置在调节螺丝上的测温传感器，所述调节螺丝用于调节测温传感器的位置，以使测温传感器与安装在安装面上的IGBT模块接触。

Description

一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置

技术领域

本实用新型涉及一种IGBT模块应用的水冷散热装置，具体涉及一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置。

背景技术

由于IGBT模块在工作时产生的损耗转换成热量，热量需要及时散失，否则温度升高会导致IGBT模块损坏。IGBT模块的散热方式有自然冷却、强制风冷和水冷，由于自然冷却和强制风冷散热效率低，故目前IGBT模块常采用水冷散热方式，尤其是大功率的电力电子的IGBT模块一般都IGBT模块，达到高效的散热效果，以保证IGBT模块工作温度不超过最大允许温度。

目前IGBT模块的水冷散热一般采用水冷板的方式，水冷板的正面为用于安装IGBT模块的安装面，IGBT模块安装在水冷板的安装面上；由于不同的水冷板因其设计不同，而导致散热效果不同，因而目前的水冷板在生产出来后需要进行散热性能测试，以了解水冷板的散热效果。目前的水冷板的散热效果的测试方法如下，采用带有发热棒的发热块来模拟IGBT模块的功耗，发热块安装在水冷板的安装面上；铜块，铜块中安装有热电偶，发热块与铜块之间通过螺丝连接，热电偶的输出端接入温度显示器。目前的水冷板的散热效果的测试方法存在以下不足：1，由于发热块的功耗是有通过发热棒的功耗来模拟的，功耗会存在一定误差，检测效果不准确；2，该测试方法只能用于水冷板生产完成后的出厂测试，不能在使用过程中实时对IGBT模块的温度进行检测。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置，其不仅能够更加准确的检测水冷板的散热效果；而且能够在使用过程中实时对IGBT模块的温度进行检测，以防止在使用过程中IGBT模块的温度过高，而造成元器件的损坏的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置，包括水冷板，水冷板的正面为用于安装IGBT模块的安装面，还包括可调式测温组件，所述可调式测温组件包括设置在水冷板上并与安装面相连通的安装螺孔、设置在安装螺孔的调节螺丝及设置在调节螺丝上的测温传感器，所述调节螺丝用于调节测温传感器的位置，以使测温传感器与安装在安装面上的IGBT模块接触。

本方案的水冷散热装置在出厂测试时，将IGBT模块之间安装到水冷板的安装面上，然后通过调节螺丝用于调节测温传感器的位置，使测温传感器与IGBT模块表面接触，通过测温传感器直接检测IGBT模块在运行过程中的温度，从而提高出厂测试时检测水冷板的散热效果的准确性；在水冷散热装置使用过程中，IGBT模块之间安装到水冷板的安装面上，并通过调节螺丝用于调节测温传感器的位置，使测温传感器与IGBT模块表面接触，如此，在水冷散热装置使用过程中可以实时对IGBT模块的温度进行检测，以防止在使用过程中IGBT模块的温度过高，而造成元器件的损坏的问题。

另外，与现有技术中的水冷板的散热效果的测试方法相比，本方案的水冷散热装置直接在水冷板内预埋测温传感器，还可以省去铜块，节省成本；同时，通过调节螺丝用于调节测温传感器的位置，使测温传感器与IGBT模块表面接触，保证测温传感器能与IGBT模块的底面接触。

作为优选，安装螺孔的一端与安装面相连通，安装螺孔的另一端与水冷板的背面连通。如此，在IGBT模块之间安装到水冷板的安装面上，可以通过水冷板的背面来旋转调节螺丝，以方便调节测温传感器的位置，使测温传感器与IGBT模块表面接触。

作为优选，水冷板的背面设有走线槽，走线槽的一端与安装螺孔相连通，走线槽的另一端与水冷板的一侧面相连通，走线槽内固定设置有穿线管，测温传感器的信号线穿过所述穿线管。如此，不仅可以通过穿线管来保护测温传感器的信号线，而且在旋转调节螺丝的过程中，测温传感器的信号线可以在穿线管自由转动，避免测温传感器与信号线连接部位发生扭曲破坏。

作为优选，安装螺孔包括相连通的螺纹孔与容纳孔，所述螺纹孔与安装面相连通，容纳孔与水冷板的背面连通，所述调节螺丝的头部容纳在容纳孔内。如此，可以将调节螺丝完全容纳在安装螺孔内，避免调节螺丝的头部凸出在水冷板的外侧。

作为优选，容纳孔的内径大于调节螺丝的头部的外径的两倍。如此，方便工具或手指伸入到容纳孔内，来旋转调节螺丝的头部。

作为优选，调节螺丝上朝向安装面的一端设有安装孔，安装孔的底面设有信号线过孔，所述测温传感器设置在安装孔内，测温传感器的信号线穿过信号线过孔。

作为优选，调节螺丝为绝缘调节螺丝。

作为优选，调节螺丝的轴线与安装面相垂直。

作为优选，测温传感器为热电偶。

本实用新型的有益效果是：不仅能够更加准确的检测水冷板的散热效果；而且能够在使用过程中实时对IGBT模块的温度进行检测，以防止在使用过程中IGBT模块的温度过高，而造成元器件的损坏的问题。

附图说明

图1是本实用新型的一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置的一种结构示意图。

图2是本实用新型的一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置的水冷板的背面的一种结构示意图。

图3是本实用新型的一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置的可调式测温组件处的一种局部剖面结构示意图。

图4是本实用新型的一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置在实际应用过程中的一种结构示意图。

图中：

水冷板1，安装面1.1；

可调式测温组件2，测温传感器2.1安装螺孔2.2，容纳孔2.21，螺纹孔2.22，调节螺丝2.3，信号线2.4，走线槽2.5；

IGBT模块3。

具体实施方式

为使本实用新型技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本实用新型方案的限制。

参照下面的描述和附图，将清楚本实用新型的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本实用新型的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本实用新型的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本实用新型的实施例的范围不受此限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

具体实施例一：如图1 、图2、图3所示，一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置，包括水冷板1及可调式测温组件2。水冷板包括正面与背面，其中水冷板的正面为用于安装IGBT模块的安装面1.1。可调式测温组件2包括设置在水冷板上并与安装面相连通的安装螺孔2.2、设置在安装螺孔的调节螺丝2.3及设置在调节螺丝上的测温传感器2.1。调节螺丝用于调节测温传感器的位置，以使测温传感器与安装在安装面上的IGBT模块3接触。本实施例中，测温传感器为热电偶，例如，T型热电偶，热电偶的测温探头露出在安装面；当然测温传感器还可以为其他传感器，例如，热敏电阻等。本实施例中，调节螺丝的轴线与安装面相垂直。

如图4所示，本实施例的水冷散热装置在出厂测试时，将IGBT模块3之间安装到水冷板1的安装面1.1上，然后通过调节螺丝用于调节测温传感器的位置，使测温传感器与IGBT模块表面接触，通过测温传感器直接检测IGBT模块在运行过程中的温度，从而提高出厂测试时检测水冷板的散热效果的准确性。

另一方面，如图4所示，在水冷散热装置使用过程中，IGBT模块之间安装到水冷板的安装面上，并通过调节螺丝用于调节测温传感器的位置，使测温传感器与IGBT模块表面接触，如此，在水冷散热装置使用过程中可以实时对IGBT模块的温度进行检测，以防止在使用过程中IGBT模块的温度过高，而造成元器件的损坏的问题。

另外，与现有技术中的水冷板的散热效果的测试方法相比，本方案的水冷散热装置直接在水冷板内预埋测温传感器，还可以省去铜块，节省成本；同时，通过调节螺丝用于调节测温传感器的位置，使测温传感器与IGBT模块表面接触，保证测温传感器能与IGBT模块的底面接触。

进一步的，如图3所示，安装螺孔的一端与安装面相连通，安装螺孔的另一端与水冷板的背面连通。具体的，安装螺孔2包括相连通的螺纹孔2.22与容纳孔2.21，螺纹孔与安装面相连通，容纳孔与水冷板的背面连通。如此，在IGBT模块之间安装到水冷板的安装面上，可以通过水冷板的背面来旋转调节螺丝，以方便调节测温传感器的位置，使测温传感器与IGBT模块表面接触。

调节螺丝2.3的头部容纳在容纳孔内。如此，可以将调节螺丝完全容纳在安装螺孔内，避免调节螺丝的头部凸出在水冷板的外侧。

容纳孔的内径大于调节螺丝的头部的外径的两倍。如此，方便工具或手指伸入到容纳孔内，来旋转调节螺丝的头部。

如图2、图3所示，水冷板的背面设有走线槽2.5，走线槽的一端与安装螺孔相连通，走线槽的另一端与水冷板的一侧面相连通，走线槽内固定设置有穿线管，测温传感器的信号线2.4穿过所述穿线管。本实施例中，穿线管通过粘胶剂固定设置在走线槽内。如此，不仅可以通过穿线管来保护测温传感器的信号线，而且在旋转调节螺丝的过程中，测温传感器的信号线可以在穿线管自由转动，避免测温传感器与信号线连接部位发生扭曲破坏。

进一步的，调节螺丝上朝向安装面的一端设有安装孔，安装孔的底面设有信号线过孔，测温传感器设置在安装孔内，测温传感器的信号线穿过信号线过孔。本实施例中，信号线过孔沿调节螺丝的轴向延伸并与调节螺丝的头部的端面连通。

调节螺丝为绝缘调节螺丝，例如，调节螺丝为塑料材质的螺丝。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置，包括水冷板，水冷板的正面为用于安装IGBT模块的安装面，其特征是，还包括可调式测温组件，所述可调式测温组件包括设置在水冷板上并与安装面相连通的安装螺孔、设置在安装螺孔的调节螺丝及设置在调节螺丝上的测温传感器，所述调节螺丝用于调节测温传感器的位置，以使测温传感器与安装在安装面上的IGBT模块接触。

2.根据权利要求1所述的一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置，其特征是，所述安装螺孔的一端与安装面相连通，安装螺孔的另一端与水冷板的背面连通。

3.根据权利要求2所述的一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置，其特征是，所述水冷板的背面设有走线槽，走线槽的一端与安装螺孔相连通，走线槽的另一端与水冷板的一侧面相连通，走线槽内固定设置有穿线管， 测温传感器的信号线穿过所述穿线管。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置，其特征是，所述安装螺孔包括相连通的螺纹孔与容纳孔，所述螺纹孔与安装面相连通，容纳孔与水冷板的背面连通，所述调节螺丝的头部容纳在容纳孔内。

5.根据权利要求4所述的一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置，其特征是，所述容纳孔的内径大于调节螺丝的头部的外径的两倍。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置，其特征是，所述调节螺丝上朝向安装面的一端设有安装孔，安装孔的底面设有信号线过孔，所述测温传感器设置在安装孔内，测温传感器的信号线穿过信号线过孔。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置，其特征是，所述调节螺丝为绝缘调节螺丝。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置，其特征是，所述调节螺丝的轴线与安装面相垂直。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种能够实时监测IGBT模块温度的水冷散热装置，其特征是，所述测温传感器为热电偶。

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