CN216698344U - 一种新型igbt散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型IGBT散热结构，包括IGBT和保护壳，所述保护壳外壁开设有散热孔，所述散热孔对称安装，所述IGBT一侧固定安装有安装板，所述安装板顶部安装有第一水冷箱，所述第一水冷箱伸入安装板内部，所述第一水冷箱顶部固定安装有调节开关，所述第一水冷箱一侧安装有U型管，所述U型管一侧伸入第一水冷箱内部，所述U型管另一侧安装有第二水冷箱，该简易便捷的IGBT散热结构，在IGBT装置发热时进行降温，同时保护壳内的扇叶进行运转，将保护壳内的热气通过散热孔传输出去，在需要检查维修IGBT装置时，只需要通过转动螺栓外壁的螺母即可打开保护壳，节约了维修时间的同时节省了维修成本。

Description

一种新型IGBT散热结构

技术领域

本实用新型涉及IGBT散热技术领域，具体为一种新型IGBT散热结构。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效因管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点，GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小，IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低，非常适合因用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域，IGBT模块散热器是一种用MOS来控制晶体管的新型电力电子器件，具有电压高、电流大、频率高、导通电阻小等特点，因而广泛因用在变频器的逆变电路中。

现有产品在使用的过程中依旧存在以下的问题：

1、传统IGBT放置于密闭腔体内，靠腔体外壳与外界自然散热，散热效率低，大功率、控制策略负责的器件上或受制于外形体积的要求无法安装多个IGBT，或因散热不足而影响器件寿命，恶劣情况下造成IGBT损坏；且传统的流道冷却IGBT散热方式，IGBT平置与散热流道的背面，会占用太多PCB板的布置空间，会增加产品体积，影响产品小型化设计；

2、传统IGBT外壳固定安装在IGBT外壁，检查维修时不方便打开，浪费不必要的时间，需要维修时只能破坏保护壳或者整体进行更换，浪费原材料，大大提高了维修成本。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种新型IGBT散热结构，解决了现有IGBT靠腔体外壳与外界自然散热，散热效率低，大功率，因散热不足而影响器件寿命，恶劣情况下造成IGBT损坏，以及GBT外壳固定安装在IGBT外壁，检查维修时不方便打开，浪费不必要的时间，需要维修时只能破坏保护壳或者整体进行更换，浪费原材料和维修成本的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：本实用新型提供了一种新型IGBT散热结构,包括IGBT和保护壳，所述保护壳外壁开设有散热孔，所述散热孔对称安装，所述IGBT一侧固定安装有安装板，所述安装板顶部安装有第一水冷箱，所述第一水冷箱伸入安装板内部，所述第一水冷箱顶部固定安装有调节开关，所述第一水冷箱一侧安装有U型管，所述U型管一侧伸入第一水冷箱内部，所述U型管另一侧安装有第二水冷箱。

优选的，所述第二水冷箱贴合安装IGBT外壁，所述U型管贯穿第二水冷箱底部且延伸至第二水冷箱内部，所述安装板一侧固定安装有保护管，所述保护管内部螺纹连接有导管。

优选的，所述导管贯穿保护管且延伸至安装板内部和第一水冷箱相连接，所述导管另一侧螺纹连接有连接管，所述连接管另一侧伸入IGBT内部。

优选的，所述保护壳内部设有IGBT，所述保护壳外壁开设有开合槽，所述开合槽贯穿保护壳且延伸至保护壳另一侧，所述开合槽两侧固定安装有第二固定块和第三固定块。

优选的，所述第二固定块外壁活动安装有螺栓，所述螺栓贯穿第二固定块和第三固定块且延伸至第三固定块另一侧，所述螺栓另一侧螺纹安装有螺母。

优选的，所述保护壳内部固定安装有第二安装板，所述第二安装板顶部固定安装有驱动电机，所述驱动电机对称安装，所述驱动电机顶部安装有转轴。

优选的，所述转轴顶部固定安装有第一固定块，所述第一固定块外壁安装有扇叶，所述扇叶均匀分布，所述扇叶对应保护壳外壁的散热孔。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种新型IGBT散热结构。具备以下有益效果：

(1)该IGBT散热装置，通过水冷箱、扇叶和散热孔的组合安装，解决了现有IGBT靠腔体外壳与外界自然散热，散热效率低，大功率，因散热不足而影响器件寿命，恶劣情况下造成IGBT损坏的问题，第一水冷箱和第二水冷箱的安装，在IGBT装置发热时进行降温，同时保护壳内的扇叶进行运转，将保护壳内的热气通过散热孔传输出去。

(2)该IGBT散热装置，通过开合槽、固定块、螺栓和螺母的组合安装，解决了GBT外壳固定安装在IGBT外壁，检查维修时不方便打开，浪费不必要的时间，需要维修时只能破坏保护壳或者整体进行更换，浪费原材料和维修成本的问题，在需要检查维修IGBT装置时，只需要通过转动螺栓外壁的螺母即可打开保护壳，节约了维修时间的同时节省了维修成本。

附图说明

图1为本实用新型整体的结构示意图；

图2为本实用新型整体的结构透视图；

图3为本实用新型整体的结构俯视图；

图4为本实用新型保护壳的结构剖视图。

图中，1-IGBT、2-安装板、3-第一水冷箱、4-调节开关、5-U型管、6-保护管、7-导管、8-连接管、9-第二水冷箱、10-保护壳、11-第一固定块、12-散热孔、13-第二固定块、14-第三固定块、15-开合槽、16-螺栓、17-螺母、18-安装板、19-驱动电机、20-转轴、21-扇叶。

具体实施方式

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。

请参阅图1-4，本实用新型实施例提供一种技术方案：一种新型IGBT散热结构，包括IGBT1和保护壳10，所述保护壳10外壁开设有散热孔12，所述散热孔12对称安装，所述IGBT1一侧固定安装有安装板2，所述安装板2顶部安装有第一水冷箱3，所述第一水冷箱3伸入安装板2内部，所述第一水冷箱3顶部固定安装有调节开关4，所述第一水冷箱3一侧安装有U型管5，所述U型管5一侧伸入第一水冷箱3内部，所述U型管5另一侧安装有第二水冷箱9，第一水冷箱3和第二水冷箱9的组合安装，在IGBT装置发热时迅速对IGBT装置进行降温，防止了因降温不及时造成IGBT装置损坏。

所述第二水冷箱9贴合安装IGBT1外壁，所述U型管5贯穿第二水冷箱9底部且延伸至第二水冷箱9内部，所述安装板2一侧固定安装有保护管6，所述保护管6内部螺纹连接有导管7，保护管6的安装，防止了导管7因弯曲导致损坏。

所述导管7贯穿保护管6且延伸至安装板2内部和第一水冷箱3相连接，所述导管7另一侧螺纹连接有连接管8，所述连接管8另一侧伸入IGBT1内部，连接管8的安装，有效的而将导管6内的冷气传输到IGBT1内部进行降温。

所述保护壳10内部设有IGBT1，所述保护壳10外壁开设有开合槽15，所述开合槽15贯穿保护壳10且延伸至保护壳10另一侧，所述开合槽15两侧固定安装有第二固定块13和第三固定块14，开合槽15的开设，将保护壳10分为两部分，方便保护壳10打开、关闭。

所述第二固定块13外壁活动安装有螺栓16，所述螺栓16贯穿第二固定块13和第三固定块14且延伸至第三固定块14另一侧，所述螺栓16另一侧螺纹安装有螺母17，第二固定块13、第三固定块14、螺栓16和螺母17的组合安装，方便对保护壳10进行闭合、打开，节省了时间和繁琐。

所述保护壳10内部固定安装有第二安装板18，所述第二安装板18顶部固定安装有驱动电机19，所述驱动电机19对称安装，所述驱动电机19顶部安装有转轴20，驱动电机19的安装，有效的带动转轴20转动。

所述转轴20顶部固定安装有第一固定块11，所述第一固定块11外壁安装有扇叶21，所述扇叶21均匀分布，所述扇叶21对应保护壳10外壁的散热孔12，扇叶21和散热孔12的安装，有效的将保护壳10内的热气通过散热孔12传输出去，起到一定散热效果。

工作原理：散热时，首先用IGBT1外壁的第一水冷箱3和第二水冷箱9对IGBT1进行初步降温，接着通过驱动电机19带得动转轴20转动，其次转轴20带动顶部第一固定块11外壁的扇叶21进行转动，然后通过散热孔12将热气散出去，对IGBT1装置进行有效的降温，防止了因散热不足而影响器件寿命，恶劣情况下造成IGBT损坏的问题，最后需要打开保护壳10进行维修时，只需转动保护壳10顶部螺栓19一侧外壁的螺母17即可，松掉螺母17，通过开合槽15将保护壳10分为两部分，方便对保护壳10进行闭合、打开，节省了时间和繁琐。

本实用新型的1-IGBT、2-安装板、3-第一水冷箱、4-调节开关、5-U型管、6-保护管、7-导管、8-连接管、9-第二水冷箱、10-保护壳、11-第一固定块、12-散热孔、13-第二固定块、14-第三固定块、15-开合槽、16-螺栓、17-螺母、18-安装板、19-驱动电机、20-转轴、21-扇叶，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本实用新型解决的问题是现有IGBT靠腔体外壳与外界自然散热，散热效率低，大功率，因散热不足而影响器件寿命，恶劣情况下造成IGBT损坏，以及GBT外壳固定安装在IGBT外壁，检查维修时不方便打开，浪费不必要的时间，需要维修时只能破坏保护壳或者整体进行更换，浪费原材料和维修成本的问题，本实用新型通过上述部件的互相组合，在IGBT装置发热时进行降温，同时保护壳内的扇叶进行运转，将保护壳内的热气通过散热孔传输出去，在需要检查维修IGBT装置时，只需要通过转动螺栓外壁的螺母即可打开保护壳，节约了维修时间的同时节省了维修成本。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均因将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不因将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，因当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员因当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种新型IGBT散热结构，其特征在于：包括IGBT(1)和保护壳(10)，所述保护壳(10)外壁开设有散热孔(12)，所述散热孔(12)对称安装，所述IGBT(1)一侧固定安装有安装板(2)，所述安装板(2)顶部安装有第一水冷箱(3)，所述第一水冷箱(3)伸入安装板(2)内部，所述第一水冷箱(3)顶部固定安装有调节开关(4)，所述第一水冷箱(3)一侧安装有U型管(5)，所述U型管(5)一侧伸入第一水冷箱(3)内部，所述U型管(5)另一侧安装有第二水冷箱(9)。

2.根据权利要求1所述的一种新型IGBT散热结构，其特征在于：所述第二水冷箱(9)贴合安装IGBT(1)外壁，所述U型管(5)贯穿第二水冷箱(9)底部且延伸至第二水冷箱(9)内部，所述安装板(2)一侧固定安装有保护管(6)，所述保护管(6)内部螺纹连接有导管(7)。

3.根据权利要求2所述的一种新型IGBT散热结构，其特征在于：所述导管(7)贯穿保护管(6)且延伸至安装板(2)内部和第一水冷箱(3)相连接，所述导管(7)另一侧螺纹连接有连接管(8)，所述连接管(8)另一侧伸入IGBT(1)内部。

4.根据权利要求1所述的一种新型IGBT散热结构，其特征在于：所述保护壳(10)内部设有IGBT(1)，所述保护壳(10)外壁开设有开合槽(15)，所述开合槽(15)贯穿保护壳(10)且延伸至保护壳(10)另一侧，所述开合槽(15)两侧固定安装有第二固定块(13)和第三固定块(14)。

5.根据权利要求4所述的一种新型IGBT散热结构，其特征在于：所述第二固定块(13)外壁活动安装有螺栓(16)，所述螺栓(16)贯穿第二固定块(13)和第三固定块(14)且延伸至第三固定块(14)另一侧，所述螺栓(16)另一侧螺纹安装有螺母(17)。

6.根据权利要求1所述的一种新型IGBT散热结构，其特征在于：所述保护壳(10)内部固定安装有第二安装板(18)，所述第二安装板(18)顶部固定安装有驱动电机(19)，所述驱动电机(19)对称安装，所述驱动电机(19)顶部安装有转轴(20)。

7.根据权利要求6所述的一种新型IGBT散热结构，其特征在于：所述转轴(20)顶部固定安装有第一固定块(11)，所述第一固定块(11)外壁安装有扇叶(21)，所述扇叶(21)均匀分布，所述扇叶(21)对应保护壳(10)外壁的散热孔(12)。

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