CN216905713U - 一种大功率变频器散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种大功率变频器散热结构，包括壳体，所述壳体内设置有风扇、母线电容、整流桥散热器和IGBT散热器，所述风扇位于壳体底部，母线电容位于风扇上方，整流桥散热器和IGBT散热器并联并排布置于母线电容的上方，整流桥散热器的翅片与IGBT散热器的翅片相对布置，整流桥和IGBT分别装配于整流桥散热器和IGBT散热器的基板上。该实用新型采用风扇强制对流散热，以及母线电容串联加两个散热器并联的散热风道，根据不同发热器件对于散热要求不同从而合理地利用壳体空间，使结构更为紧凑且可靠性更有保证，与传统的变频器结构相比，在不增加整机尺寸的前提，解决了主功率器件的散热问题，同时其散热器不需要模具，降低了散热器成本，有利于产品的生产。

Description

一种大功率变频器散热结构

技术领域

本实用新型属于电气设备技术领域，具体涉及一种大功率变频器散热结构。

背景技术

随着大功率电力电子器件的迅速发展，变频器在各个电气行业应用十分广泛。各行业对变频器体积结构要求越来越紧凑，同时对系统的散热设计和整机成本要求也不断提高，为了提高产品的可靠性，在降低成本的同时通过热设计优化计算进行结构布局设计，实现设备的高效散热是非常重要的环节。

目前，市场上大功率变频器的主功率器件（母线电容、整流桥散热器、IGBT散热器）的发热量主要采用以下两种散热结构布局来解决的，一是IGBT和整流桥的散热器采用具有双基板模具型材的整体散热器方式，另一种是将IGBT和整流器的散热器上下分开布局，此两种方式均采用轴流风扇强制对流散热。然而，这两种方式的散热结构均存在一些不足：（1）采用型材模具散热器的结构会增加散热器成本，且对采购的起订量有要求，不利于生产；（2）采用两个不同的散热器上下分开布局会增加整机的高度，同时也增加了相应的结构件成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种大功率变频器散热结构，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种大功率变频器散热结构，包括壳体，所述壳体内设置有风扇、母线电容、整流桥散热器和IGBT散热器，所述风扇位于壳体底部，所述母线电容位于风扇上方，所述整流桥散热器和IGBT散热器并联并排布置于母线电容的上方，所述整流桥散热器的翅片与IGBT散热器的翅片相对布置，整流桥和IGBT分别装配于整流桥散热器和IGBT散热器的基板上。

进一步的，所述整流桥散热器和IGBT散热器均采用插片或者铲齿加工的散热器。

进一步的，所述整流桥散热器和IGBT散热器的翅片之间的间距为2～5mm。

进一步的，所述风扇底部与壳体底部之间留有供空气流动的空间。

进一步的，所述母线电容有多个，呈矩形阵列分布，且相邻两个母线电容之间的间距相等。

进一步的，所述母线电容的端面与壳体的侧壁平行，且各母线电容的端面与壳体的侧壁之间的距离相等。

进一步的，所述壳体的顶部为开口结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的这种大功率变频器散热结构中将母线电容、整流桥散热器和IGBT散热器位于风道腔体内部，整流桥和IGBT发热器件位于散热器的基板侧面，采用风扇强制对流散热，以及母线电容串联加两个散热器并联的散热风道，根据不同发热器件对于散热的要求不同从而合理地利用壳体空间，使结构更为紧凑且可靠性更有保证，与传统的变频器结构相比，在不增加整机尺寸的前提，解决了主功率器件的散热问题，同时其散热器不需要模具，降低了散热器成本，有利于产品的生产。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型大功率变频器散热结构的示意图。

附图标记说明：1、壳体；2、风扇；3、母线电容；4、整流桥散热器；5、IGBT散热器；6、IGBT。

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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本实施例提供了一种大功率变频器散热结构，包括壳体1，所述壳体1内设置有风扇2、母线电容3、整流桥散热器4和IGBT散热器5，所述风扇2位于壳体1底部，所述母线电容3位于风扇2上方，所述整流桥散热器4和IGBT散热器5并联并排布置于母线电容3的上方，所述整流桥散热器4的翅片与IGBT散热器5的翅片相对布置，整流桥（图中未标示）和IGBT 6分别装配于整流桥散热器4和IGBT散热器5的基板上。其中，壳体1为钣金结构件组成的独立腔体结构。

在本实施例中，由风扇2、母线电容3、整流桥散热器4和IGBT散热器5组成从下至上的独立散热风道，针对母线电容3、IGBT 6及整流桥的发热量不同，在此独立散热风道中将发热量最小的母线电容3放在该散热风道的最下面，依次向上是IGBT散热器5和整流桥散热器4，由于IGBT 6和整流桥的发热量不一样，其两者的散热器基板和翅片的尺寸也不同，在保证两者的散热器合起来的外形尺寸不增大的前提下，对两者的散热器的基板和齿片高度进行分配，风量会依据散热器不同的尺寸在散热器之间合理的分配，从而保证IGBT 6和整流桥的散热均满足要求。工作时，壳体1底部进风，在风扇2的强制对流作用下，冷空气以一定的速度先直接掠过母线电容3表面对其进行散热，同时主功率器件IGBT 6和整流桥将其热量传递到IGBT散热器5和整流桥散热器4上，对母线电容3散热后的冷空气继续向上运动通过IGBT散热器5和整流桥散热器4，从而将其热量带出壳体。本实施例采用风扇2强制对流散热，以及母线电容3串联加两个散热器并联的散热风道，根据不同发热器件对于散热的要求不同从而合理地利用壳体空间，使结构更为紧凑且可靠性更有保证，与传统的变频器结构相比，在不增加整机尺寸的前提，解决了主功率器件的散热问题。

优化的实施方式，在本实施例中，整流桥散热器4和IGBT散热器5均采用插片或者铲齿加工的散热器，与传统采用的型材模具散热器相比，其散热器不需要模具，降低了散热器成本，有利于产品的生产。

进一步的，所述整流桥散热器4和IGBT散热器5的翅片之间作为安装通道和散热风道，其间距设计为2～5mm，既满足了安装要求又不影响散热。

可选的，所述风扇2底部与壳体1底部之间留有供空气流动的空间，作为外部空气的进风通道，同时可作为用户接线腔。

优化的，所述母线电容3有多个，呈矩形阵列分布，且相邻两个母线电容3之间的间距相等，即两个相邻母线电容3之间的水平距离及垂直距离均保持均匀，能够使风扇1产生的风量在母线电容3之间均匀分配，实现最优散热。具体的，所述母线电容3的端面与壳体1的侧壁平行，且各母线电容3的端面与壳体1的侧壁之间的距离相等。

可选的，将所述壳体1的顶部设计为开口结构，以便于热量快速带出壳体，从而加快散热速度。

综上所述，本实用新型提供的这种大功率变频器散热结构中将母线电容、整流桥散热器和IGBT散热器位于风道腔体内部，整流桥和IGBT发热器件位于散热器的基板侧面，采用风扇强制对流散热，以及母线电容串联加两个散热器并联的散热风道，根据不同发热器件对于散热的要求不同从而合理地利用壳体空间，使结构更为紧凑且可靠性更有保证，与传统的变频器结构相比，在不增加整机尺寸的前提，解决了主功率器件的散热问题，同时其散热器不需要模具，降低了散热器成本，有利于产品的生产。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种大功率变频器散热结构，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设置有风扇、母线电容、整流桥散热器和IGBT散热器，所述风扇位于壳体底部，所述母线电容位于风扇上方，所述整流桥散热器和IGBT散热器并联并排布置于母线电容的上方，所述整流桥散热器的翅片与IGBT散热器的翅片相对布置，整流桥和IGBT分别装配于整流桥散热器和IGBT散热器的基板上。

2.如权利要求1所述的一种大功率变频器散热结构，其特征在于：所述整流桥散热器和IGBT散热器均采用插片或者铲齿加工的散热器。

3.如权利要求1所述的一种大功率变频器散热结构，其特征在于：所述整流桥散热器和IGBT散热器的翅片之间的间距为2～5mm。

4.如权利要求1所述的一种大功率变频器散热结构，其特征在于：所述风扇底部与壳体底部之间留有供空气流动的空间。

5.如权利要求1所述的一种大功率变频器散热结构，其特征在于：所述母线电容有多个，呈矩形阵列分布，且相邻两个母线电容之间的间距相等。

6.如权利要求5所述的一种大功率变频器散热结构，其特征在于：所述母线电容的端面与壳体的侧壁平行，且各母线电容的端面与壳体的侧壁之间的距离相等。

7.如权利要求1所述的一种大功率变频器散热结构，其特征在于：所述壳体的顶部为开口结构。

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