CN217217242U - 一种风冷散热igbt开关组件结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种应用于I GBT技术领域的风冷散热I GBT开关组件结构，所述的风冷散热I GBT开关组件结构包括箱体(12)，箱体(12)内前端设置风机(6)，风机(6)靠近散热器(2)，散热器(2)侧面安装I GBT开关组件(3)，散热器(2)与箱体(12)侧面形成回流通道(13)，箱体(12)后端设置出风口(10)，本实用新型所述的风冷散热I GBT开关组件结构，结构简单，在不增加风机的前提下，通过将出风口的部分风量回流，对I GBT等小功率器件进行散热冷却，确保散热整体效果更好，同时不增加额外结构，保障结构紧凑。

Description

一种风冷散热IGBT开关组件结构

技术领域

本实用新型属于IGBT技术领域，更具体地说，是涉及一种风冷散热IGBT开关组件结构。

背景技术

目前随着科学技术的发展，高压脉冲调制器和大功率电源应用越来越广泛，大功率器件的散热越来越受到重视，其中内部的IGBT((Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)开关组件的散热设计尤为重要，IGBT开关组件的核心功率器件IGBT是半导体材料，散热设计不仅影响可靠性，而且影响整个产品的功能指标实现。大功率开关组件一般分为风冷、液冷和混合型三种冷却方式，风冷的成本最低，维护简单，常用于大功率开关组件的散热设计中，风冷结构通常是将IGBT和功率器件固定在散热器的基板上，基板的另一面的散热翅片于风机组成散热风道，这样散热风道外围没有风量，对外围一些小功率器件也容易造成过温。有些设计在外围再加风机补充散热，这样又会造成尺寸变大，结构越来越繁杂。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，在不增加风机的前提下，通过将出风口的部分风量回流，对IGBT等小功率器件进行散热冷却，确保散热整体效果更好，同时不增加额外结构，保障结构紧凑的风冷散热IGBT开关组件结构。

要解决以上所述的技术问题，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型为一种风冷散热IGBT开关组件结构，所述的风冷散热IGBT开关组件结构包括箱体，箱体内前端设置风机，风机靠近散热器，散热器侧面安装IGBT开关组件，散热器与箱体侧面形成回流通道，箱体后端设置出风口。

所述的风冷散热IGBT开关组件结构的箱体包括上挡板、下挡板、左侧板、右侧板，上挡板、下挡板分别连接散热器，散热器包括左基板和右基板。

所述的风冷散热IGBT开关组件结构的散热器靠近箱体前端安装风机固定架，风机安装在风机固定架上。

所述的散热器为长方体结构，散热器的左基板靠近箱体前端和散热器的右基板靠近箱体前端通过散热翅片连接。

所述的风冷散热IGBT开关组件结构的箱体后端设置后板，后板上的出风口为出风格栅孔。

所述的风冷散热IGBT开关组件结构工作时，风机设置为能够从外部引入外部冷空气进入散热器再从出风口排出的结构，同时有部分通过散热器的冷空气设置为能够从靠近后板位置回流到回流通道冷却IGBT开关组件，再从风机位置进入散热器的结构。

所述的散热器的左基板和左侧板之间形成一个回流通道，散热器的右基板和右侧板之间形成另一个回流通道。

所述的后板上部和下部的弯折边分别设置多个长腰孔，长腰孔与散热器垂直布置，每个螺钉设置为能够穿过一个长腰孔与上挡板和下挡板连接的结构。

所述的散热器为铝材制成的结构。

采用本实用新型的技术方案，能得到以下的有益效果：

本实用新型所述的风冷散热IGBT开关组件结构，针对现有技术中的不足，提出改进方案。现有技术中的设备中，IGBT开关组件风机通过散热器后直接排走，散热风道外围没有风量，或者是在外围加风机的方式增加外围散热，这样结构繁琐。本实用新型的结构，使得风机的风不仅可以对散热器进行散热，还有一部分风回流对外围的IGBT开关组件等原件进行散热，特别适用于大功率IGBT开关组件中。本实用新型的结构工作时如图1所示，风机向散热器内吹风，冷却散热器，风从散热器另一个端面出来后大部分从后板的出风口排除，还有一部分风量从后板与散热器间隔处进入两侧的回流通道，对散热器两侧的IGBT等功率器件表面进一步冷却散热，回流风量的大小可以通过调整后板与散热器间距的大小来调整，使散热器和回流风道功率器件表面温度相对均衡，达到最佳是散热效果。本实用新型与现有技术相比，由于出风口增加了回流通道，风机的背压减小，从而提高了风机的使用寿命，同时这种结构风机少，结构紧凑，节省了材料降低了成本，也提高了可靠性，又节省了结构的空间。本实用新型所述的风冷散热IGBT开关组件结构，结构简单，在不增加风机的前提下，通过将出风口的部分风量回流，对IGBT等小功率器件进行散热冷却，确保散热整体效果更好，同时不增加额外结构，保障结构紧凑。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：

图1为本实用新型所述的风冷散热IGBT开关组件结构的内部俯视结构示意图；

图2为本实用新型所述的风冷散热IGBT开关组件结构的前部结构示意图；

图3为本实用新型所述的风冷散热IGBT开关组件结构的后部结构示意图；

图4为本实用新型所述的风冷散热IGBT开关组件结构的后板的结构示意图；

附图中标记分别为：1、后板；2、散热器；3、IGBT开关组件(IGBT)；4、左侧板；5、风机固定架；6、风机；7、上挡板；8、左基板；9、散热翅片；10、出风口；11、长腰孔；12、箱体(机箱)；13、回流通道；14、下挡板；15、右基板；16、右侧板。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：

如附图1-附图2所示，本实用新型为一种风冷散热IGBT开关组件结构，所述的风冷散热IGBT开关组件结构包括箱体12，箱体12内前端设置风机6，风机6靠近散热器2，散热器2侧面安装IGBT开关组件3，散热器2与箱体12侧面形成回流通道13，箱体12后端设置出风口10。上述结构，针对现有技术中的不足，提出改进方案。现有技术中的设备中，IGBT开关组件风机通过散热器后直接排走，散热风道外围没有风量，或者是在外围加风机的方式增加外围散热，这样结构繁琐。本实用新型的结构，使得风机的风不仅可以对散热器进行散热，还有一部分风回流对外围的IGBT开关组件等原件进行散热，特别适用于大功率IGBT开关组件中。本实用新型的结构工作时如图1所示，风机6向散热器2内吹风，冷却散热器2，风从散热器2另一个端面出来后大部分从后板1的出风口10排除，还有一部分风量从后板1与散热器2间隔处进入两侧的回流通道13，对散热器两侧的IGBT等功率器件表面进一步冷却散热，回流风量的大小可以通过调整后板1与散热器2间距的大小来调整，使散热器和回流风道功率器件表面温度相对均衡，达到最佳是散热效果。本实用新型与现有技术相比，由于出风口增加了回流通道，风机的背压减小，从而提高了风机的使用寿命，同时这种结构风机少，结构紧凑，节省了材料降低了成本，也提高了可靠性，又节省了结构的空间。本实用新型所述的风冷散热IGBT开关组件结构，结构简单，在不增加风机的前提下，通过将出风口的部分风量回流，对IGBT等小功率器件进行散热冷却，确保散热整体效果更好，同时不增加额外结构，保障结构紧凑。

所述的风冷散热IGBT开关组件结构的箱体12包括上挡板7、下挡板14、左侧板4、右侧板16，上挡板7、下挡板14分别连接散热器2，散热器2包括左基板8和右基板15。

所述的风冷散热IGBT开关组件结构的散热器2靠近箱体12前端安装风机固定架5，风机6安装在风机固定架5上。上述结构，风机固定架固定安装在散热器前端端面，风机固定架固定风机，安装可靠。

所述的散热器2为长方体结构，散热器2的左基板8靠近箱体12前端和散热器2的右基板15靠近箱体12前端通过散热翅片9连接。上述结构，两侧的左基板8和右基板15在前部由散热翅片9连接，散热翅片9将功率器件IGBT传导给散热器的热量传导给空气，减低散热器和功率器件IGBT的温度。这样，有效实现降温，保障部件在适合温度范围工作。

所述的风冷散热IGBT开关组件结构的箱体12后端设置后板1，后板1上的出风口10为出风格栅孔。上述结构，出风口排出风量。

所述的风冷散热IGBT开关组件结构工作时，风机6设置为能够从外部引入外部冷空气进入散热器2再从出风口10排出的结构，同时有部分通过散热器2的冷空气设置为能够从靠近后板1位置回流到回流通道13冷却IGBT开关组件3，再从风机6位置进入散热器2的结构。所述的散热器2的左基板8和左侧板4之间形成一个回流通道13，散热器2的右基板15和右侧板16之间形成另一个回流通道13。上述结构，散热器是矩形翅片散热器，中间是散热翅片，两侧有左基板和右基板，而散热器的左基板和左侧板之间存在间隙，右基板和右侧板之间存在间隙，风机安装在散热器一端，散热器的另一端有后板，后板与散热器存在距离，后板上有出风口，左侧板、右侧板、左基板、右基板与上挡板和下挡板组成回流通道，实现冷风的回流冷却。

所述的后板1上部和下部的弯折边分别设置多个长腰孔11，长腰孔11与散热器2垂直布置，每个螺钉设置为能够穿过一个长腰孔11与上挡板7和下挡板14连接的结构。上述结构，所述的后板1铝板加工，后板1上有出风栅格孔。后板1安装时距散热器端面间隔一段距离，后板安装孔设计成长腰孔11结构，这样，使得后板1与散热器端面的间距可以在8～20mm范围可靠，后板通过螺钉固定在挡板。

所述的散热器2为铝材制成的结构。所述散热器2采用型材焊接组合形成铝制散热器，散热器为长方形结构，散热器两侧是左基板8和右基板，基板用于安装功率器件，以及将热源向四周传导，左基板8和右基板由散热翅片9连接，散热翅片9将功率器件IGBT传导给散热器的热量传导给空气，从而减低散热器和功率器件IGBT的温度。

本实用新型所述的风冷散热IGBT开关组件结构，针对现有技术中的不足，提出改进方案。现有技术中的设备中，IGBT开关组件风机通过散热器后直接排走，散热风道外围没有风量，或者是在外围加风机的方式增加外围散热，这样结构繁琐。本实用新型的结构，使得风机的风不仅可以对散热器进行散热，还有一部分风回流对外围的IGBT开关组件等原件进行散热，特别适用于大功率IGBT开关组件中。本实用新型的结构工作时如图1所示，风机向散热器内吹风，冷却散热器，风从散热器另一个端面出来后大部分从后板的出风口排除，还有一部分风量从后板与散热器间隔处进入两侧的回流通道，对散热器两侧的IGBT等功率器件表面进一步冷却散热，回流风量的大小可以通过调整后板与散热器间距的大小来调整，使散热器和回流风道功率器件表面温度相对均衡，达到最佳是散热效果。本实用新型与现有技术相比，由于出风口增加了回流通道，风机的背压减小，从而提高了风机的使用寿命，同时这种结构风机少，结构紧凑，节省了材料降低了成本，也提高了可靠性，又节省了结构的空间。本实用新型所述的风冷散热IGBT开关组件结构，结构简单，在不增加风机的前提下，通过将出风口的部分风量回流，对IGBT等小功率器件进行散热冷却，确保散热整体效果更好，同时不增加额外结构，保障结构紧凑。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型具体的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种风冷散热IGBT开关组件结构，其特征在于：所述的风冷散热IGBT开关组件结构包括箱体(12)，箱体(12)内前端设置风机(6)，风机(6)靠近散热器(2)，散热器(2)侧面安装IGBT开关组件(3)，散热器(2)与箱体(12)侧面形成回流通道(13)，箱体(12)后端设置出风口(10)。

2.根据权利要求1所述的风冷散热IGBT开关组件结构，其特征在于：所述的风冷散热IGBT开关组件结构的箱体(12)包括上挡板(7)、下挡板(14)、左侧板(4)、右侧板(16)，上挡板(7)、下挡板(14)分别连接散热器(2)，散热器(2)包括左基板(8)和右基板(15)。

3.根据权利要求1或2所述的风冷散热IGBT开关组件结构，其特征在于：所述的风冷散热IGBT开关组件结构的散热器(2)靠近箱体(12)前端安装风机固定架(5)，风机(6)安装在风机固定架(5)上。

4.根据权利要求2所述的风冷散热IGBT开关组件结构，其特征在于：所述的散热器(2)为长方体结构，散热器(2)的左基板(8)靠近箱体(12)前端和散热器(2)的右基板(15)靠近箱体(12)前端通过散热翅片(9)连接。

5.根据权利要求2所述的风冷散热IGBT开关组件结构，其特征在于：所述的风冷散热IGBT开关组件结构的箱体(12)后端设置后板(1)，后板(1)上的出风口(10)为出风格栅孔。

6.根据权利要求1或2所述的风冷散热IGBT开关组件结构，其特征在于：所述的风冷散热IGBT开关组件结构工作时，风机(6)设置为能够从外部引入外部冷空气进入散热器(2)再从出风口(10)排出的结构，同时有部分通过散热器(2)的冷空气设置为能够从靠近后板(1)位置回流到回流通道(13)冷却IGBT开关组件(3)，再从风机(6)位置进入散热器(2)的结构。

7.根据权利要求2所述的风冷散热IGBT开关组件结构，其特征在于：所述的散热器(2)的左基板(8)和左侧板(4)之间形成一个回流通道(13)，散热器(2)的右基板(15)和右侧板(16)之间形成另一个回流通道(13)。

8.根据权利要求5所述的风冷散热IGBT开关组件结构，其特征在于：所述的后板(1)上部和下部的弯折边分别设置多个长腰孔(11)，长腰孔(11)与散热器(2)垂直布置，每个螺钉设置为能够穿过一个长腰孔(11)与上挡板(7)和下挡板(14)连接的结构。

9.根据权利要求1或2所述的风冷散热IGBT开关组件结构，其特征在于：所述的散热器(2)为铝材制成的结构。

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