CN216673682U - 一种液冷加强迫风冷的功放散热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液冷加强迫风冷的功放散热系统，包括机箱，机箱外侧设有注液口和用于带走机箱内部热量的风扇，机箱内部设有热交换器、控制器、温度传感器、液泵和液冷板，所述液冷板上安装有功放模块，所述液冷板的出水口连接液泵的入水口，液泵的出水口连接热交换器的入水口，热交换器的出水口连接液冷板的入水口，所述所述温度传感器的探测端伸入热交换器内，所述控制器与风扇、液泵和温度传感器连接。本实用新型在液冷结合风冷的基础上，结构紧凑，均热性好，提高了功放机箱的功率密度和散热性能，保证功放能够高可靠性的工作。

Description

一种液冷加强迫风冷的功放散热系统

技术领域

本实用新型涉及功放散热冷却技术领域，具体涉及一种液冷加强迫风冷的功放散热系统。

背景技术

随着现代制造工艺技术的发展，电子模块功耗和热功率密度不断增加，设备的热效应成为影响电子产品尤其是功率放大器可靠性寿命的主要原因。大功率发射机的热设计是影响发射机性能的一项关键技术。在热设计中，主要是功放的热设计，完善的热设计是解决散热问题的关键所在。

目前功放的散热系统通常采用强迫风冷的散热形式。强迫风冷由于其设计简单、使用方便、可靠性高，成本低等优点，是最常用的一种冷却方式。缺点是：空气的比热容小，密度低，风速受噪音限制不宜过高，热量经常累计较高难以在高功率密度的场景下使用，散热齿占据空间较大。

液冷散热方式利用液体比热容大，吸热强，其换热效率远高于强迫风冷的散热形式，节省空间。缺点是：需要一个较大的热交换器，与热交换器的连接错综复杂，流道通常较长，长期运行的情况下漏液的风险非常大。流道的长度和复杂性也造成了拆卸维修困难等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液冷加强迫风冷的功放散热系统，能够实现高功率密度发热器件的散热问题，具有结构紧凑、均热性好，提高了功放的散热性能，保证功放能够高可靠性的工作。

实现本实用新型目的的技术方案为：一种液冷加强迫风冷的功放散热系统，包括机箱，可拆卸风扇和通风波导，以及机箱内部设有热交换器、液泵和液冷板；所述液冷板正反两面上有多组尺寸的孔径能够安装多块功放，传导面积大能够充分的把热量传导到液冷板上；所述液冷板的出水口连接液泵的入水口，液泵的出水口连接热交换器的入水口，热交换器的出水口连接液冷板的入水口；液泵将液冷板内的高温液体送入热交换器内，热交换器内散热面积大，风扇产生的风将热量带走，冷却后的低温液体又送入液冷板，完成一个循环；所述机箱设有温度传感器，所述温度传感器的探测端伸入热交换器内，温度传感器将接收到的温度信号发送给控制板上的控制器，控制风扇和液泵的转速。

进一步的，所述机箱后部开有多种规格的孔，可以适配安装不同规格的航插。

进一步的，所述机箱的壳体可根据内部安装功放模块的数量开相应的孔以安装显示灯。

进一步的，所述机箱的壳体面板内加装有通风波导，能够增大通风口面积，且可屏蔽电磁信号。

进一步的，控制板设有三个转速档位，当温度传感器检测到的温度小于第一设定值时，控制板控制风扇和液泵不工作；当温度传感器检测温度大于第一设定温度小于第二设定温度时，控制板控制风扇和液泵低速工作；当温度传感器检测温度大于第二设定温度小于第三设定温度时，控制板控制风机和液泵中速工作；当温度传感器检测温度大于第三设定温度时，控制板控制风机和液泵全速工作。

进一步的，所述的机箱包括上、下盖板和侧板，侧板上有铆接螺套可进行导轨安装和内部加强筋的安装。

进一步的，所述的液冷板内部流道根据所受热量位置及大小不同，可设计多种形式流道，可满足不同散热需求。冷却板正反两面有多组尺寸的孔径，能够安装多块功放模块、合成器、控制板。

进一步的，所诉机箱内液泵、热交换器、液冷板，通过铜管连接。

进一步的，所述热交换器可以选择不同间距网孔的形式，以满足不同的散热要求。

进一步的，所述控制板内装有单片机或PLC控制器。

本实用新型与现有技术相比，其显著效果为：本实用新型采用液冷加强迫风冷的散热方式，通过液泵使得冷却液在液冷板和热交换器之间循环，由于热交换器内的散热面积足够大，风扇能够高效的把热交换器内的热量带出，散热效果良好。本实用新型设有多档位工作模式，在温度传感器和控制板的配合工作下风扇和液泵有不同的工作模式，达到节能降噪的的效果。本实用新型由合理的水道设计，避免了漏液的风险，安全性高。节省了机箱内散热齿占据的大量空间，能够安装更多的功放模块，提高了功率密度。结构简单，方便安装和维护。

附图说明

图1是本实用新型液冷加强迫风冷的机箱结构示意图。

图2是液冷加强迫风冷的机箱前面板结构示意图。

图3是机箱前面板拆装后结构示意图。

图4是液冷加强迫风冷的机箱后面板结构示意图。

图5是液冷加强迫风冷的机箱内部结构示意图。

图6是液冷板内部水道结构示意图。

图7是机箱侧面板结构示意图。

图8是热交换器结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

参照图1和图5，本实施例涉及液冷加强迫风冷的功放散热系统，其中机箱外部包括前面板1、盖板2(上下各一块盖板)、风扇3、侧盖板4(两边各有一块)，机箱内部包括液冷板11、控制板12、热交换器13、液泵14、连接铜管15；每个部件均可拆卸都是通过螺钉或者螺纹连接，连接可靠维修方便。

如图2所示，所述前面板1通过螺钉与侧板和上下盖板连接，前面板上装有可拆卸把手5、面板6、若干装接指示灯的孔7、网罩8，网罩内部装有通风波导，如图3所示；

如图4所示，所述后面板包括风扇9、注液口10和若干不同孔径的孔，孔可安装航插插座，所述风扇9和前面板的网罩8之间形成风道，可带走热交换器13上的热量亦可带走功放表面电子元器件的热量；

如图6所示为本结构的液冷板11水道结构示意图，整个液冷板内部水道为S型分布，根据热量的大小和位置不同设计水道内部散热齿分布疏密情况，保证了后面安装功放模块的热量能够快速的传递给液体，也保证了横向温度是均匀的不至于相邻两个模块之间的温差太大。

控制板12设有三个转速档位。当温度传感器检测到的温度小于第一初始值时，控制板12控制风扇3和液泵14不工作；当温度传感器检测温度大于第一初始温度小于第二设定温度时，控制板控制风扇和液泵低速工作；当温度传感器检测温度大于第二设定温度小于第三设定温度时，控制板控制风机和液泵中速工作；当温度传感器检测温度大于第三设定温度时，控制板控制风机和液泵全速工作。

机箱内部液冷板11的出水口连接液泵14的入水口，液泵14的出水口连接热交换器13的入水口，热交换器13的出水口连接液冷板11的入水口；液泵将液冷板内的高温液体送入热交换器内，热交换器内散热面积大，风扇产生的风将热量带走，冷却后的低温液体又送入液冷板，完成一个循环。所述液冷板的正反面有多种孔径的孔，可以铆接不同尺寸的螺套，正面可安装多块功放模块，反面可以安装功率合成模块、滤波模块、控制模块等。

如图7为机箱侧面板结构示意图，所述侧板上铆接有钢丝螺套可以加装导轨。

如图8为热交换器13结构示意图，所述热交换器可以选择不同间距网孔的形式，以满足不同的散热要求。

本实施例提出的散热系统使3.5kW的热量保持温升在35℃以内，散热效果好。

Claims (10)

1.一种液冷加强迫风冷的功放散热系统，其特征在于，包括机箱，机箱外侧设有注液口和用于带走机箱内部热量的风扇，机箱内部设有热交换器、控制器、温度传感器、液泵和液冷板，所述液冷板上安装有功放模块，所述液冷板的出水口连接液泵的入水口，液泵的出水口连接热交换器的入水口，热交换器的出水口连接液冷板的入水口，所述温度传感器的探测端伸入热交换器内，所述控制器与风扇、液泵和温度传感器连接。

2.根据权利要求1所述的一种液冷加强迫风冷的功放散热系统，其特征在于，所述液冷板正反两面上开设有适配不同功放模块的孔。

3.根据权利要求1所述的一种液冷加强迫风冷的功放散热系统，其特征在于，所述的机箱为方形，包括前面板、后面板、上盖板、下盖板、左侧板和右侧板，所述前面板、后面板均通过螺钉与侧板和上下盖板固定连接，所述后面板上安装有风扇和注液口，所述上左侧板和右侧板上设有铆接螺套。

4.根据权利要求3所述的一种液冷加强迫风冷的功放散热系统，其特征在于，所述后面板开有适配不同规格航插插座的孔。

5.根据权利要求3所述的一种液冷加强迫风冷的功放散热系统，其特征在于，所述前面板上装有可拆卸把手、指示灯和网罩，所述指示灯通过安装孔镶嵌在前面板上，所述网罩内部装有通风波导。

6.根据权利要求1所述的一种液冷加强迫风冷的功放散热系统，其特征在于，所述控制器设有三个转速档位，当温度传感器检测到的温度小于第一设定温度时，控制器控制风扇和液泵不工作；当温度传感器检测温度大于第一设定温度小于设定的第二设定温度时，控制器控制风扇和液泵低速工作；当温度传感器检测温度大于第二设定温度小于第三设定温度时，控制器控制风机和液泵中速工作；当温度传感器检测温度大于第三设定温度时，控制器控制风机和液泵全速工作。

7.根据权利要求1所述的一种液冷加强迫风冷的功放散热系统，其特征在于，所述液冷板内部水道为S型分布，水道内部分布散热齿。

8.根据权利要求1所述的一种液冷加强迫风冷的功放散热系统，其特征在于，所述液泵、热交换器和液冷板之间通过铜管连接。

9.根据权利要求1所述的一种液冷加强迫风冷的功放散热系统，其特征在于，所述热交换器、控制器、温度传感器、液泵和液冷板通过螺钉或者螺纹安装于机箱内部。

10.根据权利要求1～9任一所述的一种液冷加强迫风冷的功放散热系统，其特征在于，所述控制器采用单片机或PLC。

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