CN215912414U - 一种无需用去离子水冷却的水冷功率单元 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的无需用去离子水冷却的水冷功率单元，包括外壳、功率模块、水冷板、叠层母排和电容，外壳的内部为容纳功率模块、水冷板、叠层母排和电容的空腔，电容经叠层母排与功率模块相连接，功率模块固定于水冷板上；其特征在于：所述水冷板为陶瓷材料，水冷板中设置有通入普通纯净水对功率模块进行冷却的水冷管。本实用新型的水冷功率单元，利用陶瓷材质水冷板具有高耐压、高导热的特性，使功率模块中功率器件的功耗可以有效的传递到冷却水内，可以不用不导电的去离子水来对功率单元进行冷却，采用普通的纯水即可，这样可以简化水冷系统的设计及降低水冷系统的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水冷功率单元，更具体的说，尤其涉及一种无需用去离子水冷却的水冷功率单元。
背景技术
随着社会发展，科学的进步，硅晶闸管的问世标志着电力电子技术的诞生，其先后历经了整流器时代、逆变器时代和变频器时代。而其中的功率MOSFET(金属－氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、IGCT(集成门极换流晶闸管)等为代表的集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件(简称功率器件)的工程应用，促进了电力电子技术在家用、商用、工业、交通运输、电力系统、航空航天和通讯等诸多领域的应用；同时其广泛的应用前景又促进了电力电子技术日新月异的飞速发展。
现在市场上对高压变频器、高压动态无功补偿装置的容量要求越来越大，大功率、大容量的产品多采用水冷作为冷却方式。由于功率单元装置对外部是高压，就要求冷却水必须为不导电的去离子水。去离子水对冷却设备要求比较高，冷却设备相对复杂，成本也比较高，去离子的树脂也要经常更换。
发明内容
本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种无需用去离子水冷却的水冷功率单元。
本实用新型的无需用去离子水冷却的水冷功率单元，包括外壳、功率模块、水冷板、叠层母排和电容，外壳的内部为容纳功率模块、水冷板、叠层母排和电容的空腔，电容经叠层母排与功率模块相连接，功率模块固定于水冷板上；其特征在于：所述水冷板为陶瓷材料，水冷板中设置有通入普通纯净水对功率模块进行冷却的水冷管。
本实用新型的无需用去离子水冷却的水冷功率单元，所述水冷板背向功率模块的表面上开设有安装槽，水冷管经耐高温的粘结剂胶结在安装槽中。
本实用新型的无需用去离子水冷却的水冷功率单元，所述水冷管的两端焊接有水管接头。
本实用新型的无需用去离子水冷却的水冷功率单元，所述陶瓷材料的水冷板为氮化铝材料或氧化铝材料。
本实用新型的无需用去离子水冷却的水冷功率单元，所述粘结剂为耐高温环氧树脂，所述水冷管的材质为紫铜。
本实用新型的无需用去离子水冷却的水冷功率单元，所述水冷板上的安装槽和水冷管为连续的S形。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的水冷功率单元，通过将功率单元固定于水冷板上，并且采用陶瓷材料的水冷板，使得功率模块与水冷板经陶瓷材质的水冷板隔离开来，利用陶瓷材质水冷板具有的高耐压、高导热的特性，使功率模块中功率器件的功耗可以有效的传递到冷却水内，同时陶瓷水冷板具有的高耐压性能，又起到了隔离高压的作用，所以整个功率单元装置在导热性能不变的情况下具有了高耐压的特性，这样对于整个变频器及SVG系统来说就可以不用不导电的去离子水来对功率单元进行冷却，采用普通的纯水即可，整个系统就可以将成本占比比较大的水冷系统去掉，这样对于日益竞争比较激烈的变频器及SVG有很大的优势。
附图说明
图1为本实用新型的无需用去离子水冷却的水冷功率单元的主视图；
图2为本实用新型的无需用去离子水冷却的水冷功率单元的立体图；
图3为本实用新型中水冷板的主视图；
图4为本实用新型中水冷板的俯视图；
图5为本实用新型中水冷板的剖视图；
图6为本实用新型中水冷板的立体图。
图中：1外壳，2功率模块，3水冷板，4叠层母排，5电容，6容纳空腔，7安装槽，8水冷管，9水管接头，10装配槽。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1和图2所示，分别给出了本实用新型的无需用去离子水冷却的水冷功率单元的主视图和立体图，所示的水冷功率单元由外壳1、功率模块2、水冷板3、叠层母排4和电容5组成，外壳1起固定和支撑作用，外壳的内部为容纳功率模块2、水冷板3、叠层母排4和电容5的容纳空腔6。电容5经叠层母排4与功率模块2相连接。所示水冷板3与功率模块2相固定，水冷板3位于功率模块2的下方，以便功率模块2中的功率器件功耗所产生的热量及时传导至水冷板3中，利用水冷板3将热量带走。
所示水冷板3采用陶瓷材料，陶瓷材料具有高耐压、高导热特性，水冷板3背向功率模块2的表面上开设有安装槽7，安装槽7中设置有水冷管8，水冷管8的进水端和出水端均焊接有水管接头9。这样，水冷管8与功率模块2之间就通过陶瓷材质的水冷板3隔离开来，由于陶瓷材料具有高耐压特性，使得水冷管8无需采用不导电的去离子水，采用普通纯水冷却即可，即可将现有成本占比比较大的不导电的去离子水冷却系统去掉，简化了冷却系统的结构，降低了变频器及无功补偿功率单元的成本。
所示外壳1上开设有装配槽10，水冷板3和功率模块2经装配槽10插入到外壳1的容纳空腔6中。同时，外壳1上设有用于连接外部结构的孔位。
如图3至图6所示，分别给出了本实用新型中水冷板的主视图、俯视图、剖视图和立体图，所示水冷板3可采用氮化铝或氧化铝陶瓷材料，以使所形成的水冷板3具有良好的高耐压、高导热性能。水冷管8可采用紫铜，水冷管8经耐高温的粘结剂胶结在水冷板3上的安装槽7中，如采用耐高温环氧树脂作为粘结剂。为了使水冷板3具有良好的散热性能，所示水冷板3上的安装槽7和水冷管8为连续的S形。
可见，本实用新型的水冷功率单元，利用陶瓷的高耐压性能，在陶瓷材质的水冷板3内部嵌入紫铜材质的水冷管8，紫铜管内通普通冷却水实现对功率模块2的散热，冷却水不需要用不导电的去离子水，这样可以简化冷却水机的设计及降低水机的成本。
Claims (6)
1.一种无需用去离子水冷却的水冷功率单元，包括外壳（1）、功率模块（2）、水冷板（3）、叠层母排（4）和电容（5），外壳的内部为容纳功率模块、水冷板、叠层母排和电容的空腔，电容经叠层母排与功率模块相连接，功率模块固定于水冷板上；其特征在于：所述水冷板为陶瓷材料，水冷板中设置有通入普通纯净水对功率模块进行冷却的水冷管（8）。
2.根据权利要求1所述的无需用去离子水冷却的水冷功率单元，其特征在于：所述水冷板（3）背向功率模块（2）的表面上开设有安装槽（7），水冷管（8）经耐高温的粘结剂胶结在安装槽中。
3.根据权利要求1或2所述的无需用去离子水冷却的水冷功率单元，其特征在于：所述水冷管（8）的两端焊接有水管接头（9）。
4.根据权利要求1或2所述的无需用去离子水冷却的水冷功率单元，其特征在于：所述陶瓷材料的水冷板（3）为氮化铝材料或氧化铝材料。
5.根据权利要求2所述的无需用去离子水冷却的水冷功率单元，其特征在于：所述粘结剂为耐高温环氧树脂，所述水冷管（8）的材质为紫铜。
6.根据权利要求2所述的无需用去离子水冷却的水冷功率单元，其特征在于：所述水冷板（3）上的安装槽（7）和水冷管（8）为连续的S形。
Priority Applications (1)
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| CN202121927734.6U CN215912414U (zh) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | 一种无需用去离子水冷却的水冷功率单元 |
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Publications (1)
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| CN215912414U true CN215912414U (zh) | 2022-02-25 |
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ID=80291687
Family Applications (1)
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| CN202121927734.6U Active CN215912414U (zh) | 2021-08-17 | 2021-08-17 | 一种无需用去离子水冷却的水冷功率单元 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN215912414U (zh) |
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2021
- 2021-08-17 CN CN202121927734.6U patent/CN215912414U/zh active Active
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