JP2004088851A - Power supply - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えばパワーモジュール等の発熱部品を冷却するためのヒートシンクを備えた電源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、小型、高電力のDC/DCコンバータを構成するパワーモジュールを応用した電源装置は、発熱部品であるパワーモジュールをヒートシンクに装着したものを筐体内に実装し、前記筐体の側面に冷却ファンを取り付け、前記筐体の冷却ファンと反対の面に排気孔または吸気孔を設けて、パワーモジュールの発熱を冷却するように構成されていた。ヒートシンクとしては、多数のピンを放熱部材とするピン型ヒートシンクもしくは多数のプレート型フィン列を放熱部材とするプレート型ヒートシンクがあった。
【0003】
従来の強制空冷型の電源装置は、ヒートシンク以外の電子部品も冷却するため、放熱部材のピンもしくはフィン列が開放的に構成されていた。そのため、ファンからの冷却風が放散し、冷却風の全量をヒートシンクの冷却に利用することができなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電源装置は、パワーモジュールが高電力のDC/DCコンバータを構成するから、1モジュールの発熱が数10ワットから200ワットになる。従来の冷却構造ではパワーモジュールの発熱を十分に冷却することが難しく、パワーモジュールの出力を下げて使用するいわゆる電力ディレーティング使用することが多かった。このようにパワーモジュールの冷却が十分にできないためにパワーモジュールの出力を100%利用することができなかった。
【0005】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、発熱部品を集中して効率よく冷却し、発熱部品をディレーティングしない使用を可能とし、発熱部品の出力を最大限利用し得る電源装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の電源装置は、フィン間の通風路を筒状に覆い冷却風の全部をフィンの表面に集中して流せ、かつ電源を構成する発熱部品が設けられた筒状ヒートシンクと、前記筒状ヒートシンクの通風路に連通して取り付けられた空気流を調整し、全空気流をヒートシンクに流し込むダクトと、前記ダクトおよび前記筒状ヒートシンクの通風路に空気を流すファンとを具備することを特徴とするものである。
【0007】
また本発明は、前記電源装置において、筒状ヒートシンクのフィンの端部側にダクトを介してファンを取り付け、発熱部品を発熱量の大きい順に、筒状ヒートシンクに空気流入口から順に設けたことを特徴とするものである。
【0008】
また本発明は、前記電源装置において、筒状ヒートシンクを開口部の幅に比べて奥行きを短く構成したことを特徴とするものである。
【0009】
また本発明は、前記電源装置において、筒状ヒートシンクのフィンの側部側にダクトを介してファンを取り付けたことを特徴とするものである。
【0010】
また本発明は、前記電源装置において、発熱部品がパワーモジュールであることを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態例を詳細に説明する。
【0012】
図1は本発明の第1の実施形態例を示し、(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は端面図である。すなわち、複数のプレート型フィン11を長手方向に列状に有するヒートシンク本体12の側部にはプレート型フィン11間の通風路を塞ぐように蓋13が取り付けられて筒状ヒートシンク14が構成される。前記筒状ヒートシンク14のプレート型フィン11列の一端部側にはバッファ用ダクト15の一方の開口部が取り付けられ、前記バッファ用ダクト15の他方の開口部には冷却ファン16が取り付けられる。前記ヒートシンク本体12の外側面にはプリント基板17に搭載された電源装置の発熱部品例えば小型、高電力のDC/DCコンバータを構成するパワーモジュール18が取り付けられる。パワーモジュール18は同一形状の標準型ケース、もしくは少なくともケースの厚みは同じものとして作られている。発熱部品であるパワーモジュール18をヒートシンク本体12に装着する。前記プリント基板17には電源装置の発熱しない電子部品もしくは発熱量が極めて小さい電子部品19が取り付けられる。
【0013】
尚、蓋13に限らず、断面コ字状の蓋を用いてもよく、また、ヒートシンク本体12を覆うように筒状に形成してもよく、さらに、ヒートシンク本体12と蓋13は一体に形成してもよく、プレート型フィン11間の通風路が筒状に覆われていればよい。
【0014】
また、バッファ用ダクト15は、筒状ヒートシンク14のプレート型フィン11間の各通風路に均一に冷却風が流れるように、冷却ファン16による冷却風が筒状ヒートシンク14の開口部全体に流入するように構成される。
【0015】
また、冷却ファン16は排気または吸気のどちらでもよい。
【0016】
前記冷却ファン16により排気または吸気することにより、筒状ヒートシンク14内のプレート型フィン11間の各通風路に均一に冷却風が流れ、パワーモジュール18を冷却することができる。この場合、プレート型フィン11間の各通風路を筒状に覆うことにより冷却ファン16による冷却風が放散しないため、冷却ファン16による冷却風の大部分をヒートシンク本体12の冷却に利用することができる。また、冷却ファン16と筒状ヒートシンク14の間にバッファ用ダクト15を設けることによりプレート型フィン11間の各通風路に偏って冷却風が供給されないため、均一に冷却風を供給することができる。
【0017】
このような冷却構造では、パワーモジュール18を集中して効率よく冷却し、パワーモジュール18の発熱を十分に冷却することができ、パワーモジュール18の出力を下げないで(ディレーティングしなで)使用することができるため、パワーモジュール18の出力を最大限利用することができる。
【0018】
また、筒状ヒートシンク14は冷却ファン16による冷却風の流入側が冷却が大きく、冷却風の流出側が冷却が小さいため、冷却風の流入側に発熱量の大きなパワーモジュールを取り付け、冷却風の流出側に発熱量の小さなパワーモジュールを取り付けると効率的である。発熱部品としてはパワーモジュールに限らず、トランジスタ、FET、ダイオード等を含めて考えることができる。
【0019】
図2は本発明の第2の実施形態例を示し、(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は端面図である。すなわち、複数のプレート型フィン21を短手方向に列状に有するヒートシンク本体22の側部にはプレート型フィン21間の通風路を塞ぐように蓋23が取り付けられて筒状ヒートシンク24が構成される。前記筒状ヒートシンク24は開口部の幅に比べて奥行きが短く構成される。前記筒状ヒートシンク24のプレート型フィン21列の一端部側にはバッファ用ダクト25の一方の開口部が取り付けられ、前記バッファ用ダクト25の他方の開口部には冷却ファン26が取り付けられる。前記ヒートシンク本体22の外側面にはプリント基板27に搭載された電源装置の発熱部品例えば小型、高電力のDC/DCコンバータを構成するパワーモジュール28が取り付けられる。パワーモジュール28は同一形状の標準型ケース、もしくは少なくともケースの厚みは同じものとして作られている。発熱部品であるパワーモジュール28をヒートシンク本体22に装着する。前記プリント基板27には電源装置の発熱しない電子部品もしくは発熱量が極めて小さい電子部品29が取り付けられる。
【0020】
尚、蓋23に限らず、断面コ字状の蓋を用いてもよく、また、ヒートシンク本体22を覆うように筒状に形成してもよく、さらに、ヒートシンク本体22と蓋23は一体に形成してもよく、プレート型フィン21間の通風路が筒状に覆われていればよい。
【0021】
また、バッファ用ダクト25は、筒状ヒートシンク24のプレート型フィン21間の各通風路に均一に冷却風が流れるように、冷却ファン26による冷却風が筒状ヒートシンク24の開口部全体に流入するように構成される。
【0022】
また、冷却ファン26は排気または吸気のどちらでもよい。
【0023】
前記冷却ファン26により排気または吸気することにより、筒状ヒートシンク24内のプレート型フィン21間の各通風路に均一に冷却風が流れ、パワーモジュール28を冷却することができる。この場合、プレート型フィン21間の各通風路を筒状に覆うことにより冷却ファン26による冷却風が放散しないため、冷却ファン26による冷却風の大部分をヒートシンク本体22の冷却に利用することができる。また、冷却ファン26と筒状ヒートシンク24の間にバッファ用ダクト25を設けることによりプレート型フィン21間の各通風路に偏って冷却風が供給されないため、均一に冷却風を供給することができる。
【0024】
このような冷却構造では、パワーモジュール28を集中して効率よく冷却し、パワーモジュール28の発熱を十分に冷却することができ、パワーモジュール28の出力を下げないで(ディレーティングしなで)使用することができるため、パワーモジュール28の出力を最大限利用することができる。
【0025】
また、筒状ヒートシンク24のプレート型フィン21間の各通風路は短いため、冷却ファン26による冷却風の流入側および流出側で冷却に差がないため、発熱量に差のないパワーモジュール28を取り付けて冷却するのに適してしる。
【0026】
図3は本発明の第3の実施形態例を示し、(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は端面図である。すなわち、複数のプレート型フィン31を長手方向に列状に有するヒートシンク本体32の側部にはプレート型フィン31間の通風路を塞ぐように蓋33が取り付けられて筒状ヒートシンク34が構成される。前記蓋33の略中央部には開口穴(図示せず)が設けられ、前記開口穴にはバッファ用ダクト35の一方の開口部が取り付けられ、前記バッファ用ダクト35の他方の開口部には冷却ファン36が取り付けられる。前記ヒートシンク本体32の外側面にはプリント基板37に搭載された電源装置の発熱部品例えば小型、高電力のDC/DCコンバータを構成するパワーモジュール38が取り付けられる。パワーモジュール38は同一形状の標準型ケース、もしくは少なくともケースの厚みは同じものとして作られている。発熱部品であるパワーモジュール38をヒートシンク本体32に装着する。前記プリント基板37には電源装置の発熱しない電子部品もしくは発熱量が極めて小さい電子部品39が取り付けられる。
【0027】
尚、蓋33に限らず、断面コ字状の蓋を用いてもよく、また、ヒートシンク本体32を覆うように筒状に形成してもよく、さらに、ヒートシンク本体32と蓋33は一体に形成してもよく、プレート型フィン31間の通風路が筒状に覆われていればよい。
【0028】
また、バッファ用ダクト35は、筒状ヒートシンク34のプレート型フィン31間の各通風路に均一に冷却風が流れるように、冷却ファン36による冷却風が筒状ヒートシンク34の開口部全体に流入するように構成される。
【0029】
また、冷却ファン36は排気または吸気のどちらでもよい。
【0030】
前記冷却ファン36により排気または吸気することにより、筒状ヒートシンク34内のプレート型フィン31間の各通風路に均一に冷却風が流れ、パワーモジュール38を冷却することができる。この場合、プレート型フィン31間の各通風路を筒状に覆うことにより冷却ファン36による冷却風が放散しないため、冷却ファン36による冷却風の大部分をヒートシンク本体32の冷却に利用することができる。また、冷却ファン36と筒状ヒートシンク34の間にバッファ用ダクト35を設けることによりプレート型フィン31間の各通風路に偏って冷却風が供給されないため、均一に冷却風を供給することができる。
【0031】
このような冷却構造では、パワーモジュール38を集中して効率よく冷却し、パワーモジュール38の発熱を十分に冷却することができ、パワーモジュール38の出力を下げないで(ディレーティングしなで)使用することができるため、パワーモジュール38の出力を最大限利用することができる。
【0032】
また、筒状ヒートシンク34の略中央部に冷却ファン36を取り付けることにより、プレート型フィン31間の各通風路は短くなるため、冷却ファン36による冷却風の流入側および流出側で冷却に差がないため、発熱量に差のない発熱部品を取り付けて冷却するのに適している。
【0033】
尚、複数のプレート型フィンを短手方向に列状に有するようにして筒状ヒートシンクを構成してもよい。
【0034】
又、ファンによる風量を増やすために複数個のファンを取り付けた構成もできる。
【0035】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、発熱部品を集中して効率よく冷却し、発熱部品をディレーティングしない使用を可能とし、発熱部品の出力を最大限利用し得る電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態例を示し、(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は端面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態例を示し、(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は端面図である。
【図3】本発明の第3の実施形態例を示し、(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は端面図である。
【符号の説明】
11 プレート型フィン
12 ヒートシンク本体
13 蓋
14 筒状ヒートシンク
15 バッファ用ダクト
16 冷却ファン
17 プリント基板
18 パワーモジュール
19 電源装置の発熱しない電子部品もしくは発熱量が極めて小さい電子部品[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device having a heat sink for cooling a heat-generating component such as a power module.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a power supply device to which a power module constituting a small-sized, high-power DC / DC converter is applied has a power module, which is a heat generating component, mounted on a heat sink and mounted in a housing, and a cooling fan is provided on a side surface of the housing. And an exhaust hole or an intake hole is provided on the surface of the housing opposite to the cooling fan to cool the heat generated by the power module. As the heat sink, there has been a pin type heat sink using a large number of pins as a heat radiating member or a plate type heat sink using a large number of plate type fin arrays as a heat radiating member.
[0003]
In the conventional forced air cooling type power supply device, pins or fin rows of the heat radiating member are configured to be open in order to cool electronic components other than the heat sink. Therefore, the cooling air from the fan diffuses, and the entire amount of the cooling air cannot be used for cooling the heat sink.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional power supply, since the power module constitutes a high-power DC / DC converter, the heat generated by one module is reduced from several tens of watts to 200 watts. In the conventional cooling structure, it is difficult to sufficiently cool the heat generated by the power module, and so-called power derating, in which the output of the power module is reduced, is often used. As described above, since the power module cannot be sufficiently cooled, the output of the power module cannot be used 100%.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a power supply device capable of concentrating and efficiently cooling a heat-generating component, enabling use without derating the heat-generating component, and maximally utilizing the output of the heat-generating component. The purpose is to do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a power supply device according to the present invention includes a tube provided with a heat-generating component that forms a power supply by covering a ventilation path between fins in a cylindrical shape, allowing all of the cooling air to flow in a concentrated manner on the surface of the fins. A heat sink, a duct that adjusts an air flow that is attached to and communicates with a ventilation path of the cylindrical heat sink, and a duct that allows the entire air flow to flow into the heat sink; and a fan that flows air through the ventilation path of the duct and the cylindrical heat sink. It is characterized by having.
[0007]
Further, according to the present invention, in the power supply device, a fan is attached to an end portion of the fin of the cylindrical heat sink via a duct, and heat generating components are provided in the cylindrical heat sink in order from the air inflow port in descending order of heat generation. It is a feature.
[0008]
According to the present invention, in the power supply device, the tubular heat sink is configured to have a depth shorter than a width of the opening.
[0009]
According to the present invention, in the power supply device, a fan is attached to a side of the fin of the tubular heat sink via a duct.
[0010]
According to the present invention, in the power supply device, the heat-generating component is a power module.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
1A and 1B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a side view, FIG. 1B is a front view, and FIG. 1C is an end view. That is, the
[0013]
Not only the
[0014]
Further, the cooling air from the
[0015]
The
[0016]
By exhausting or sucking in air by the
[0017]
With such a cooling structure, the
[0018]
In the
[0019]
2A and 2B show a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a side view, FIG. 2B is a front view, and FIG. 2C is an end view. That is, a
[0020]
Not only the
[0021]
Further, the cooling air from the cooling
[0022]
The cooling
[0023]
By exhausting or sucking in air by the cooling
[0024]
In such a cooling structure, the
[0025]
In addition, since each ventilation path between the plate-
[0026]
3A and 3B show a third embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a side view, FIG. 3B is a front view, and FIG. 3C is an end view. That is, the
[0027]
Not only the
[0028]
Further, the cooling air from the cooling
[0029]
The cooling
[0030]
By exhausting or sucking in air by the cooling
[0031]
With such a cooling structure, the
[0032]
Further, by attaching the cooling
[0033]
Note that the tubular heat sink may be configured to have a plurality of plate-type fins arranged in a row in the lateral direction.
[0034]
In addition, a configuration in which a plurality of fans are attached to increase the amount of air flow by the fans can be employed.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a power supply device capable of concentrating and efficiently cooling a heat-generating component, enabling use without derating the heat-generating component, and maximally utilizing the output of the heat-generating component. it can.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a side view, FIG. 1B is a front view, and FIG. 1C is an end view.
2A and 2B show a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a side view, FIG. 2B is a front view, and FIG. 2C is an end view.
3A and 3B show a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a side view, FIG. 3B is a front view, and FIG. 3C is an end view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Plate-
Claims (5)
前記筒状ヒートシンクの通風路に連通して取り付けられた空気流を調整し、全空気流をヒートシンクに流し込むダクトと、
前記ダクトおよび前記筒状ヒートシンクの通風路に空気を流すファンと
を具備することを特徴とする電源装置。A tubular heat sink in which a ventilation path between the fins is covered in a tubular shape and a heat-generating component constituting a power supply is provided;
A duct that adjusts the airflow attached to the ventilation path of the cylindrical heat sink and allows the entire airflow to flow into the heat sink,
A power supply device comprising: a fan for flowing air through the duct and a ventilation path of the cylindrical heat sink.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002244168A JP2004088851A (en) | 2002-08-23 | 2002-08-23 | Power supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002244168A JP2004088851A (en) | 2002-08-23 | 2002-08-23 | Power supply |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004088851A true JP2004088851A (en) | 2004-03-18 |
Family
ID=32052737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002244168A Withdrawn JP2004088851A (en) | 2002-08-23 | 2002-08-23 | Power supply |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004088851A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8643219B2 (en) | 2008-05-22 | 2014-02-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Electronic equipment and method for connecting electronic circuit substrate |
JP2018037659A (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | Power stack |
-
2002
- 2002-08-23 JP JP2002244168A patent/JP2004088851A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8643219B2 (en) | 2008-05-22 | 2014-02-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Electronic equipment and method for connecting electronic circuit substrate |
JP2018037659A (en) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | Power stack |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050812 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20061226 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |