CN220086034U - 一种散热底板、功率模块、电子设备以及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种散热底板、功率模块、电子设备以及车辆。该散热底板包括底板本体和多个扰流柱,所述扰流柱与所述底板本体连接,多个所述扰流柱沿导热流体的整体流向方向分为多个散热区,相邻的两个所述散热区之间形成间隙,多个所述扰流柱在不同散热区内呈阵列排布,不同所述散热区内的扰流柱的密度沿导热流体的整体流向方向逐渐增加。
Description
技术领域
本申请涉及换热技术领域,更具体地,涉及一种散热底板、功率模块、电子设备以及车辆。
背景技术
目前的功率模块具有开关速度快、高电压、大电流、高输出功率的特征。因此功率模块在正常运行的过程中会产生大量的能量。能量以热的形式传导,然后经冷却液对流换热将热量带走,以使模块的工作温度在正常范围内。
现有功率模块多采用直接水冷散热的方式,冷却液流经散热底板的散热柱通过对流换热将热量带走。而目前散热底板的pin-fin为圆柱体结构,此圆柱体结构相比于平板散热,散热能力具有一定的提升。但由于冷却液流经圆柱体时,容易在圆柱体后形成涡流区域;一方面增加了冷却液流动的阻力,另一方面也降低了冷却液和散热底板的对流换热效率。因此当应用于更高功率的模块时,此圆柱体散热底板限制了功率器件的输出能力。
因此,需要提供一种新的技术方案,以解决上述技术问题。
实用新型内容
本申请的一个目的是提供一种散热底板的新技术方案。
根据本申请的第一方面,提供了一种散热底板。该散热底板包括底板本体和多个扰流柱,所述扰流柱与所述底板本体连接,多个所述扰流柱沿导热流体的整体流向分为多个散热区,相邻的两个所述散热区之间形成间隙,多个所述扰流柱在不同散热区内呈阵列排布,沿导热流体的整体流向方向的最后一个所述散热区内的扰流柱的密度高于第一个所述散热区的扰流柱的密度;所述扰流柱的横截面为椭圆形,所述导热流体沿所述扰流柱的长轴方向流动。
可选地,不同散热区内的扰流柱的密度沿导热流体的整体流向方向逐渐增加。
可选地,在同一个散热区内,所述扰流柱的设定位置和相邻一列的两个相邻扰流柱的相应位置连线的夹角为锐角。
可选地,沿导热流体的整体流向方向的最后一个所述散热区的所述夹角小于第一个所述散热区的所述夹角。
可选地,不同散热区的所述夹角沿导热流体的整体流向方向逐渐减小。
可选地,所述散热区包括沿导热流体的整体流向方向依次分布的第一散热区、第二散热区和第三散热区,所述第一散热区的所述夹角为42°-44°,所述第二散热区的所述夹角为39°-42°,所述第三散热区的所述夹角为38°-40°。
可选地,不同散热区的所述扰流柱的尺寸相同。
可选地,所述扰流柱的横截面为椭圆形,所述导热流体的整体流向沿所述扰流柱的长轴方向。
可选地,所述扰流柱沿长轴方向的尺寸与沿短轴方向尺寸之比为3:1至3:2。
可选地,所述扰流柱沿长轴方向的尺寸与沿短轴方向尺寸之比为2:1。
可选地,所述扰流柱的长轴方向的尺寸为2mm-4mm。
可选地,所述散热区包括沿导热流体的整体流向依次分布的第一散热区、第二散热区和第三散热区,三个所述散热区的宽度相等,所述第一散热区和所述第三散热区的长度大于所述第二散热区的长度。
可选地,在所述第一散热区内,沿长轴方向相邻两列扰流柱的距离为1.2mm-1.8mm,同一列相邻的两个扰流柱的沿短轴方向的距离为1.5mm-2.5mm。
可选地,在所述第二散热区内,沿长轴方向相邻两列扰流柱的距离为0.6mm-1.2mm,同一列相邻的两个扰流柱的沿短轴方向的距离为1.0mm-1.5mm。
可选地,在所述第三散热区内,沿长轴方向相邻两列扰流柱的距离为0.5mm-1.0mm,同一列相邻的两个扰流柱的沿短轴方向的距离为0.5mm-1.2mm。
可选地,在同一个散热区内,相邻两列的扰流柱错位设置。
根据本申请的另一个方面,提供了一种功率模块,该功率模块包括发热元件和如上述所述的散热底板,所述发热元件为功率元器件,所述功率元器件与所述散热底板连接。
根据本申请的另一个方面,提供了一种电子设备。该电子设备包括散热器和如上所述的功率模块,所述散热器与所述散热底板连接并形成散热腔室,所述扰流柱位于所述散热腔室内部。
根据本申请的另一个方面,提供了一种车辆,包括如上所述的电子设备。
在本申请实施例中,通过在底板本体上沿导热流体的整体流向方向设置密度逐渐增加的多个散热区,以使导热流体在流动过程中,换热面积逐渐增大,实现对不同散热区的导热流体的流阻、流速和换热面积的调节,从而保证各功率模块间的温度保持相对均衡,降低温差,提高散热效果。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述,本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例,并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1是根据本申请实施例散热底板的立体图。
图2是根据本申请实施例散热底板的俯视图。
图3是根据本申请实施例的第一散热区的相邻扰流柱的间距示意图。
图4是根据本申请实施例的第二散热区的相邻扰流柱的间距示意图。
图5是根据本申请实施例的第三散热区的相邻扰流柱的间距示意图。
图6是根据本申请实施例的第一散热区的相邻扰流柱的夹角示意图。
图7是根据本申请实施例的第二散热区的相邻扰流柱的夹角示意图。
图8是根据本申请实施例的第三散热区的相邻扰流柱的夹角示意图。
附图标记说明:
1、底板本体;2、扰流柱;21、第一扰流柱;22、第二扰流柱;23、第三扰流柱;3、散热区;31、第一散热区;32、第二散热区;33、第三散热区;4、间隙。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
根据本申请的一个实施例,提供了一种散热底板。该散热底板包括底板本体1和多个扰流柱2。所述扰流柱2与所述底板本体1连接。多个所述扰流柱2沿导热流体的整体流向方向分为多个散热区3。相邻的两个所述散热区3之间形成间隙4。多个所述扰流柱2在不同散热区3内呈阵列排布。沿导热流体的整体流向方向的最后一个所述散热区3内的扰流柱2的密度高于第一个所述散热区3内的扰流柱2的密度;所述扰流柱2的横截面为椭圆形,所述导热流体的整体流向沿所述扰流柱2的长轴方向。。
需要说明的是,对流换热指的是导热流体流经固体时,导热流体与固体表面之间的热量传递现象。对流换热是依靠导热流体质点的移动进行热量传递的,与导热流体的流动情况密切相关。
如图1至图2所示,多个扰流柱2设置在底板本体1上。扰流柱2和底板本体1的连接方式可以是焊接、粘接或者一体成型等,在此不做限制,本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的连接方式。
如图1至图2所示,导热流体的整体流向方向为底板本体1的长度方向。扰流柱2沿底板本体1的长度方向分为多个散热区3。多个散热区3分别对应不同的发热元件,以对不同的发热元件进行散热。
多个散热区3依次排布在底板本体1上。导热流体依次流经每个散热区3,将扰流柱2上的热量导出,有效提高热交换效率。
相邻两个散热区3之间设置有间隙4。间隙4所在的位置位于两个发热元件之间。间隙4用于使带有温度的导热流体在此处混合,使导热流体温度混合均匀并进入下一散热区3。间隙4处不设有扰流柱2,可以在不影响换热面积的情况下,有效的降低流阻,使得该散热底板具有良好的散热效果。
多个扰流柱2在不同散热区3内呈阵列分布。例如,扰流柱2所在的每个散热区3整体呈长方形结构。长方形结构能够良好地适配相应的发热功率元件,进而能够使得该散热底板发挥良好的散热效果。
此外,长方形结构也能够减小该散热底板占用的内部空间,有益于发热功率元件的小型化及轻量化。
当然,扰流柱2所在区域也可以呈其他形状结构,在此不做限制,本领域技术人员可以根据实际需要设置其形状结构。
如图1至图2所示,沿导热流体的整体流向方向,即沿底板本体1的长度方向。例如,底板本体1上形成有三个散热区3,沿导热流体的整体流向方向,三个散热区3依次为第一散热区31、第二散热区32和第三散热区33。第三散热区33的扰流柱2的密度大于第一散热区31的扰流柱2的密度。扰流柱2密度增大,以使导热流体与扰流柱2接触面积增大,从而使该散热底板的热交换面积越大,有效提高散热底板的散热效率。
导热流体沿底板本体1的长度方向流动,相邻两个散热区3的扰流柱2的密度沿导热流体流动方向逐渐增大,以使导热流体的流阻增大,流速减小,从而使扰流柱2上的热量充分传导致导热流体。
需要说明的是,如图2所示,本实施例中底板本体1的长度指的是沿图中x轴方向的尺寸。底板本体1的宽度是指沿图2中y轴方向的尺寸。
在本申请实施例中,通过在底板本体1上沿导热流体的整体流向方向设置密度逐渐增加的多个散热区3,以使导热流体在流动过程中,换热面积逐渐增大,实现对不同散热区3的导热流体的流阻、流速和换热面积的调节,从而保证各功率模块间的温度保持相对均衡,降低温差,提高散热效果。
如图1至图8所示,扰流柱2的横截面呈椭圆形,相比于圆柱体结构,椭圆柱的结构能够增加对流换热系数,进而能够提升对流换热效率,使得散热底板具有良好的散热效果。
当然,扰流柱2的横截面也可以呈其他形状,在此不做限制,本领域技术人员能够根据实际需要进行选择。
扰流柱2的长轴被构造为与导热流体的整体流向相一致。扰流柱2的长轴方向平行于散热底板的长边,并与导热流体的整体流向平行。散热底板1的一边设置有导热流体进口,另一边设置有导热流体出口。
当然,导热流体的流向也可以与扰流柱2的长轴方向大体平行,不限于绝对平行,本领域技术人员可以依据实际需要设置。
扰流柱2的长轴与导热流体由进口流至出口的方向一致。这种流线型的椭圆形结构一方面降低了导热流体的流阻,另一方面椭圆形的设计与导热流体流过扰流柱22后的路径接近,能够有效的利用散热区3的对流换热面积。
如图1至图2所示,扰流柱2的横截面呈椭圆形。导热流体沿扰流柱2的长轴方向流动,不仅增加了导热流体与扰流柱2的接触面积,还有效减小导热流体的流动阻力,提高导热流体的流动速度,提高热交换效率。
当然,在本申请实施例中扰流柱2并不限于上述结构,本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。例如,扰流柱2横截面呈C形。
在一个例子中,不同散热区3内的扰流柱2的密度沿导热流体的整体流向方向逐渐增加。
如图1至图2所示,沿导热流体的整体流向方向,即沿底板本体1的长度方向。相邻两个散热区3的扰流柱2密度沿底板本体1的长度方向逐渐增加。也就是说,沿底板本体1的长度方向,相邻散热区3的扰流柱2密度逐渐增加。导热流体先流经扰流柱2密度较小的散热区3,再流经扰流柱2密度较大的散热区3。例如,底板本体1上形成有三个散热区3,沿导热流体的整体流向方向,三个散热区3依次为第一散热区31、第二散热区32和第三散热区33。第三散热区33的扰流柱2的密度大于第二散热区32的扰流柱2的密度。第二散热区32的扰流柱2的密度大于第一散热区31的扰流柱2的密度。扰流柱2密度的逐渐增大,以使导热流体与扰流柱2接触面积逐渐增大,从而使该散热底板的热交换面积逐渐增大,有效提高散热底板的散热效率,平衡各散热区的温度。
导热流体沿底板本体1的长度方向流动,相邻两个散热区3的扰流柱2的密度沿导热流体流动方向逐渐增大,以使导热流体的流阻增大,流速减小,从而使扰流柱2上的热量充分传导致导热流体。
需要说明的是,如图2所示,本实施例中底板本体1的长度指的是沿图中x轴方向的尺寸。底板本体1的宽度是指沿图2中y轴方向的尺寸。
在一个例子中,在同一个散热区3内,所述扰流柱2的设定位置和相邻一列的两个相邻扰流柱2的相应位置连线的夹角为锐角。
如图6至图8所示,多列扰流柱2固定在底板本体1上形成散热区3。在该散热区3内包括第一扰流柱21、第二扰流柱22和第三扰流柱23。第一扰流柱21位于该散热区3的其中一列。第二扰流柱22和第三扰流柱23在第一扰流柱21的相邻一列。第二扰流柱22和第三扰流柱23纵向相邻。
第一扰流柱21的设定位置为第一扰流柱21横截面的中心位置。第二扰流柱22和第三扰流柱23的横截面的中心位置为相应位置。
第一扰流柱21的设定位置与第二扰流柱22的相应位置连线,第一扰流柱21的的设定位置与第三扰流柱23的相应位置连线,两条连线形成的夹角α为锐角。
还可以是,设定位置为第一扰流柱21的横截面边缘上的设定部位,例如,横截面为椭圆形的第一扰流柱21的长轴的端点、短轴的端点,或者第一扰流柱2的横截面的切线等。相应地,第二扰流柱22和第三扰流柱23的对应的横截面边缘上的相应位置,例如,长轴的端点、短轴的端点或者横截面的切线等。
当然,设定位置和相应位置不仅仅限于上述举例说明,本领域技术人员可以依据实际情况进行选择。
在一个例子中,沿导热流体的整体流向方向的最后一个所述散热区3的所述夹角小于第一个所述散热区3的所述夹角。
如图1、图2、图6至图8所示,沿导热流体的整体流向方向,即沿底板本体1的长度方向。例如,底板本体1上形成有三个散热区3,沿导热流体的整体流向方向,三个散热区3依次为第一散热区31、第二散热区32和第三散热区33。第三散热区33的夹角小于第一散热区31的夹角。散热区3夹角减小,以使导热流体与扰流柱2接触面积增大,从而使该散热底板的热交换面积越大,有效提高散热底板的散热效率。
在一个例子中,不同散热区3的所述夹角沿导热流体的整体流向方向逐渐减小。
如图1至图2所示,多个散热区3沿底板本体1长度方向布设。多个散热区3的扰流柱2的密度沿底板长度方向依次增加。同一散热区3内,扰流柱2的密度越大,相邻扰流柱2的间距越小,以使导热流体与扰流柱2接触面积增大,从而提高该散热底板的散热效率。
在一个例子中,所述散热区3包括沿导热流体的整体流向方向依次分布的第一散热区31、第二散热区32和第三散热区33,所述第一散热区31的所述夹角α1为42°-44°,所述第二散热区32的所述夹角α2为39°-42°,所述第三散热区33的所述夹角α3为38°-40°。
如图1至图8所示,散热区3包括第一散热区31、第二散热区32和第三散热区33。第一散热区31、第二散热区32和第三散热区33沿底板本体1的长度方向依次布设。第一散热区31的扰流柱2的密度小于第二散热区32的扰流柱2的密度。第二散热区32的扰流柱2的密度小于第三散热区33的扰流柱2的密度。
如图6所示,第一散热区31的第一扰流柱21的中心与第二扰流柱22的中心连线,同时第一扰流柱21的中心第三扰流柱23的连线,两条连线形成的夹角α1为42°-44°。
如图7所示,第二散热区32的第一扰流柱21的中心与第二扰流柱22的中心连线,同时第一扰流柱21的中心第三扰流柱23的连线,两条连线形成的夹角α2为39°-42°。
如图8所示,第三散热区33的第一扰流柱21的中心与第二扰流柱22的中心连线,同时第一扰流柱21的中心第三扰流柱23的连线,两条连线形成的夹角α3为38°-40°。
第一散热区31内的扰流柱2的夹角大于第二散热区32内的扰流柱2的夹角。第二散热区32内的扰流柱2的夹角大于第三散热区33内的扰流柱2的夹角。导热流体通过第一散热区31流经第二散热区32,再流向第三散热区33,导热流体流经的散热区3的扰流柱2的夹角逐渐减小,以使导热流体流经的扰流柱2数量逐渐增多,流速减慢,从而导热流体的热量更均匀,有效减小各散热区之间的温度差。
在一个优选的实施例中,所述第一散热区31的所述夹角α1为43°,所述第二散热区32的所述夹角α2为40°,所述第三散热区33的所述夹角α3为39°。
在该实施例中,流体导热流体通过第一散热区31流经第二散热区32,再流向第三散热区33,有效提高该散热底板的热交换效率。
当然,在本申请实施例中散热区3的数量和两条连线形成的夹角并不限于上述数值,本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
在一个例子中,不同散热区3的所述扰流柱2的尺寸相同。
如图1至图2所示,该散热底板上的多个扰流柱2尺寸相同。不同散热区3的扰流柱2尺寸相同,以保证导热流体与每个扰流柱2的接触面积相同,从而通过调节不同散热区3的扰流柱2数量以实现导热流体在不同散热区3的散热效率,达到均衡各功率模块间的温度、降低温差的目的。
在一个例子中,所述扰流柱2沿长轴方向的尺寸与沿短轴方向尺寸之比为3:1至3:2。
扰流柱2的长轴和短轴满足上述范围,扰流柱2对导热流体的流动阻力小,并且扰流柱2具有的散热面积大,能够提高该散热底板的对流交换热面积,有利于散热底板实现更高的散热效率。
在一个例子中,所述扰流柱2沿长轴方向的尺寸与沿短轴方向尺寸之比为2:1。
如图1至图2所示,扰流柱2的横截面呈椭圆形。扰流柱2的长轴方向尺寸与短轴尺寸比为2:1。扰流柱2的短轴的尺寸是长轴的尺寸的一半。扰流柱2对导热流体的流动阻力小,并且扰流柱2具有的散热面积大,能够提高该散热底板的对流交换热面积,有利于散热底板实现更高的散热效率。
当然,在本申请实施例中扰流柱2并不限于上述结构,本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
在一个例子中,所述扰流柱2的长轴方向的尺寸为2mm-4mm。
扰流柱2的短轴的尺寸是长轴的尺寸的一半。例如,扰流柱2的长轴方向的尺寸为4mm,扰流柱2的短轴方向的尺寸为2mm。有利于散热底板实现更高的散热效率。
当然,在本申请实施例中扰流柱2并不限于上述尺寸,本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
在一个例子中,所述散热区3包括沿导热流体的整体流向依次分布的第一散热区31、第二散热区32和第三散热区33,三个所述散热区3的宽度相等,所述第一散热区31和所述第三散热区33的长度大于所述第二散热区32的长度。
如图1至图2所示,散热区3包括第一散热区31、第二散热区32和第三散热区33。第一散热区31、第二散热区32和第三散热区33沿底板本体1的长度方向依次布设。散热区3的长度与散热底板的长度相一致,散热区3的宽度与散热底板的宽度相一致。
三个散热区3的宽度相等,即,第一散热区31、第二散热区32和第三散热区33沿底板本体1的宽度方向相同。第一散热区31和第三散热区33的长度大于第二散热区32的长度,即,底板本体1上的第一散热区31和第三散热区33的长度相对于第二散热区32的长度相对长一些。也就是说第一散热区31和第三散热区33的扰流柱2数量均大于第二散热区32的扰流柱2数量。这样能够使得散热底板上靠近导热流体的进口和出口的换热面积更大一些,而中部的第二散热区32的散热面积会相对小一些,进而能够在保证良好的散热面积的前提下,降低导热流体的流阻,有效的提高的散热底板的散热效果。
在一个例子中,在所述第一散热区31内,沿长轴方向相邻两列扰流柱2的距离为1.2mm-1.8mm,同一列相邻的两个扰流柱2的沿短轴方向的距离为1.5mm-2.5mm。
如图1至图3所示,在第一散热区31内,沿长轴方向即沿底板本体1的长度方向,沿短轴方向即沿底板本体1的宽度方向。沿底板本体1的长度方向的两列相邻两个扰流柱2之间的间距为1.2mm-1.8mm,沿底板本体1的宽度方向的同一列相邻的两个扰流柱2之间的间距为1.5mm-2.5mm。即,在第一散热区31内,相邻扰流柱2的沿长度方向的间距小于沿宽度方向的间距。如图1至图3所示,扰流柱21与扰流柱22的距离小于扰流柱21与扰流柱23的距离。
当然,在本申请实施例中扰流柱2的间距并不限于上述范围,本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
在一个例子中,在所述第二散热区32内,沿长轴方向相邻两列扰流柱2的距离为0.6mm-1.2mm,同一列相邻的两个扰流柱2的沿短轴方向的距离为1.0mm-1.5mm。
如图1、图2和图4所示,第二散热区32的扰流柱2密度大于第一散热区31的扰流柱2密度。在第二散热区32内,沿长轴方向即沿底板本体1的长度方向,沿短轴方向即沿底板本体1的宽度方向。沿底板本体1的长度方向的两列相邻两个扰流柱2之间的间距为0.6mm-1.2mm,沿底板本体1的宽度方向的同一列相邻的两个扰流柱2之间的间距为1.0mm-1.5mm。即,在第二散热区32内,相邻扰流柱2的沿长度方向的间距小于沿宽度方向的间距。如图1、图2和图4所示,扰流柱21与扰流柱22的距离小于扰流柱21与扰流柱23的距离。
在一个例子中,在所述第三散热区33内,沿长轴方向相邻两列扰流柱2的距离为0.5mm-1.0mm,同一列相邻的两个扰流柱2的沿短轴方向的距离为0.5mm-1.2mm。
如图1、图2和图5所示,第三散热区33的扰流柱2密度大于第二散热区32的扰流柱2密度。在第三散热区33内,沿长轴方向即沿底板本体1的长度方向,沿短轴方向即沿底板本体1的宽度方向。沿底板本体1的长度方向的两列相邻两个扰流柱2之间的间距为0.5mm-1.0mm,沿底板本体1的宽度方向的同一列相邻的两个扰流柱2之间的间距为0.5mm-1.2mm。即,在第三散热区33内,相邻扰流柱2的沿长度方向的间距小于沿宽度方向的间距。如图1、图2和图5所示,扰流柱21与扰流柱22的距离小于扰流柱21与扰流柱23的距离。
在一个例子中,在同一个散热区3内,相邻两列的扰流柱2错位设置。
如图1至图8所示,每个散热区3内的相邻的扰流柱2均错位设置。将相邻的扰流柱2错位设置能够使得导热流体沿底板本体1的长度方向流动的同时,增大导热流体与扰流柱2的接触面积,即提高了该散热底板的热交换面积,进而使得该散热底板1具有较高的散热效率。
如图3至图5所示,H1-1为第一散热区内沿底板本体的长度方向相邻的两列扰流柱之间的间距。H2-1为第一散热区内沿底板本体的宽度方向同一列相邻的两个扰流柱之间的间距。H1-2为第二散热区内沿底板本体的长度方向相邻的两列扰流柱之间的间距。H2-2为第二散热区内沿底板本体的宽度方向同一列相邻的两个扰流柱之间的间距。H1-3为第三散热区内沿底板本体的长度方向相邻的两列扰流柱之间的间距。H2-3为第三散热区内沿底板本体的宽度方向同一列相邻的两个扰流柱之间的间距。
H1-1>H1-2>H1-3,H2-1>H2-2>H2-3。这样设置能够降低导热流体沿散热底板本体1长度方向流动时的流动阻力,同时,也能保证大的换热面积,进而使得该散热底板达到较高的散热效率。
根据本申请的另一个实施例,提供了一种功率模块。该功率模块包括所述发热元件和如上所述的散热底板。所述发热元件为功率元器件,所述功率元器件与所述散热底板连接。
例如,功率元器件可以是但不限于二极管、晶闸管、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)等。发热元件与散热底板连接。
散热底板和发热元件连接能够使得该发热元件产生的热量及时地通过该散热底板带走,保证了功率元件的正常工作,提高了功率元件的使用安全性和有效性。
根据本申请的另一个实施例,提供了一种电子设备。该电子设备包括散热器和如上所述的功率模块,所述散热器与所述散热底板连接并形成散热腔室,所述扰流柱2位于所述散热腔室内部。
例如,该电子设备可以是电机控制器,当然,也可以是其他合适的电子设备,在此不做限制,本领域技术人员可以依据实际需要选择。
发热元件和散热底板1连接,在发热元件产生热量时,产生的热量能够被传至散热底板1上。散热底板1上的扰流柱2在散热腔内,散热腔内由于有导热流体的流动进而可以将散热底板1上的热量带走,最终达到发热功率元件散热的目的。
根据本申请的又一个实施例,提供了一种车辆。该车辆包括如上所述的功率模块。
例如,该车辆包括功率模块。在车辆使用过程中,功率模块的发热元件产生的热量能够及时的被散热底板吸收,散热底板上的热量又能够通过散热底板内的导热流体带走,最终实现了发热功元件的有效散热。这种设置方式能够及时有效的将发热元件产生的热量带走,使其处于正常的工作温度下,保证了发热元件的正常安全工作,进而使得该车辆能够处于安全的使用状态下。
上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同,各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾,均可以组合形成更优的实施例,考虑到行文简洁,在此则不再赘述。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本申请的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。
Claims (18)
1.一种散热底板,其特征在于,包括底板本体(1)和多个扰流柱(2),所述扰流柱(2)与所述底板本体(1)连接,多个所述扰流柱(2)沿导热流体的整体流向方向分为多个散热区(3),相邻的两个所述散热区(3)之间形成间隙(4),多个所述扰流柱(2)在不同散热区(3)内呈阵列排布,沿导热流体的整体流向方向的最后一个所述散热区(3)的扰流柱(2)的密度高于第一个所述散热区(3)的扰流柱(2)的密度;
所述扰流柱(2)的横截面为椭圆形,所述导热流体沿所述扰流柱(2)的长轴方向流动。
2.根据权利要求1所述的散热底板,其特征在于,不同散热区(3)内的扰流柱(2)的密度沿导热流体的整体流向方向逐渐增加。
3.根据权利要求1所述的散热底板,其特征在于,在同一个散热区(3)内,所述扰流柱(2)的设定位置和相邻一列的两个相邻扰流柱(2)的相应位置连线的夹角为锐角。
4.根据权利要求3所述的散热底板,其特征在于,沿导热流体的整体流向方向的最后一个所述散热区(3)的所述夹角小于第一个所述散热区(3)的所述夹角。
5.根据权利要求4所述的散热底板,其特征在于,不同散热区(3)的所述夹角沿导热流体的整体流向方向逐渐减小。
6.根据权利要求5所述的散热底板,其特征在于,所述散热区(3)包括沿导热流体的整体流向方向依次分布的第一散热区(31)、第二散热区(32)和第三散热区(33),所述第一散热区(31)的所述夹角为42°-44°,所述第二散热区(32)的所述夹角为39°-42°,所述第三散热区(33)的所述夹角为38°-40°。
7.根据权利要求1所述的散热底板,其特征在于,不同散热区(3)的所述扰流柱(2)的尺寸相同。
8.根据权利要求1所述的散热底板,其特征在于,所述扰流柱(2)沿长轴方向的尺寸与沿短轴方向尺寸之比为3:1至3:2。
9.根据权利要求8所述的散热底板,其特征在于,所述扰流柱(2)沿长轴方向的尺寸与沿短轴方向尺寸之比为2:1。
10.根据权利要求9所述的散热底板,其特征在于,所述扰流柱(2)的长轴方向的尺寸为2mm-4mm。
11.根据权利要求9所述的散热底板,其特征在于,所述散热区(3)包括沿导热流体的整体流向依次分布的第一散热区(31)、第二散热区(32)和第三散热区(33),三个所述散热区(3)的宽度相等,所述第一散热区(31)和所述第三散热区(33)的长度大于所述第二散热区(32)的长度。
12.根据权利要求11所述的散热底板,其特征在于,在所述第一散热区(31)内,沿长轴方向相邻两列扰流柱(2)的距离为1.2mm-1.8mm,同一列相邻的两个扰流柱(2)的沿短轴方向的距离为1.5mm-2.5mm。
13.根据权利要求11所述的散热底板,其特征在于,在所述第二散热区(32)内,沿长轴方向相邻两列扰流柱(2)的距离为0.6mm-1.2mm,同一列相邻的两个扰流柱(2)的沿短轴方向的距离为1.0mm-1.5mm。
14.根据权利要求11所述的散热底板,其特征在于,在所述第三散热区(33)内,沿长轴方向相邻两列扰流柱(2)的距离为0.5mm-1.0mm,同一列相邻的两个扰流柱(2)的沿短轴方向的距离为0.5mm-1.2mm。
15.根据权利要求1所述的散热底板,其特征在于,在同一个散热区(3)内,相邻两列的扰流柱(2)错位设置。
16.一种功率模块,其特征在于,包括发热元件和如权利要求1-15任意一项所述的散热底板,所述发热元件为功率元器件,所述功率元器件与所述散热底板连接。
17.一种电子设备,其特征在于,包括散热器和如权利要求16所述的功率模块,所述散热器与所述散热底板连接并形成散热腔室,所述扰流柱(2)位于所述散热腔室内部。
18.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求17所述的电子设备。
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CN202320795192.4U CN220086034U (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 一种散热底板、功率模块、电子设备以及车辆 |
Applications Claiming Priority (1)
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2023
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