专利名称：半导体降温式焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电焊机领域，特别是采用半导体制冷技术进行散热的焊机。
背景技术：
目前普通的直流焊机对自身发热的部件(包括可控硅、整流硅堆、发热电路及发 热电子线圈部分)采用的是传统散热方式，包括自然散热器、风冷/风机散热器、水冷散热 器等进行散热，存在散热效率不高、散热部件体积大、散热工况不稳定、焊机持续工作时间 短、发热部件易损坏、焊机返修率高、维修成本高等问题。半导体制冷技术是一种广泛应用 的主动降温制冷技术，其通过电子在半导体中的单向运动搬走热量达到制冷降温的目的。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，提供一种采用半 导体散热的直流焊机。该焊机发热部件工作于最佳温度范围内，实现焊机持续工作时间增 加、部件稳定性提高、焊机返修率降低的目的。为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案一种半导体降温式焊机，包括电源系统、整流系统、可控硅控制系统、焊接系统及 散热系统，所述整流系统、可控硅控制系统具有发热部件，其特征在于所述散热系统包括 与发热部件的基板相贴合的至少一个一级散热组件、半导体制冷芯片和二级散热组件，所 述一级散热组件上设有至少一个热传导管，所述热传导管的冷端用上夹板和下夹板紧固， 半导体制冷芯片的制冷面与上夹板贴合，所述半导体制冷芯片的发热面与二级散热组件 贴合，半导体制冷芯片通过导线与电源相连，半导体制冷芯片为一级散热组件中的热传导 管提供强制降温散热。所述散热系统还设有风机，风机通过导风罩安装在二级散热组件上方，风机为散 热组件提供风力散热。所述散热系统还设有温控器，温控器用于发热部件的超温保护。所述二级散热组件上设有至少一个热传导管。采用上述结构，在多只散热器的上端延伸出的热传导管被夹在上下夹板中，使热 传导管工作部件的热量集中在一个点上，便于半导体制冷芯片的制冷面强行给多只一级散 热组件中的热传导管进行强行降温，达到散热组件的最佳散热目的。散热系统采用半导体 制冷系统进行二级温控散热，半导体制冷芯片的制冷面与发热部件的一级散热部件贴合， 焊机通电工作后，半导体制冷芯片的发热面与二级散热器贴合将热量传导走，控制一级散 热部件的工作稳定性、提高散热效率，从而使发热组件功率半导体模块，如可控硅、整流硅 堆等长时间工作在正常工作温度内。同时由于本实用新型具有低能耗、运转部件少、无有毒 害物质、等特点。相比其他的强制散热方式如压缩机、整体循环水箱、液化气体制冷等方式 具有节能、安全、绿色、稳定、体积轻便的优势。
图1为本实用新型的结构框图；图2为散热系统的结构示意图；图3为图2的局部放大图。
具体实施方式
如图1所示，半导体降温式焊机，包括电源系统1、整流系统2、3、焊接系统4及散 热系统5，整流系统2、可控硅控制系统3具有发热部件6，发热部件6为发热电子元件功 率半导体模块，如可控硅、整流硅堆等，发热部件6与基板15联接，焊机电源系统1提供的 电源经过整流系统2整流后分别提供给可控硅控制系统3、散热系统5作为电源，经过可控 硅控制系统3的电流提供给焊接系统4作为工作电源。散热系统5安装于整流系统2和可 控硅控制系统3上为其进行降温，根据实际情况，可以选择同时安装在整流系统2和可控硅 控制系统3上或仅安装在其中一个系统上。如图2、图3所示散热系统包括与发热部件基板15相贴合的至少一个一级散热 组件14、半导体制冷芯片8和二级散热组件16，散热组件由散热片或热传导管等散热元件 组合在一起，一级散热组件14安装在基板15上，本实施例中基板15上设有多个一级散热 组件14和接线柱11、温控器12，在多个一级散热组件14上设有多个热传导管13，即在一级 散热组件14的上端有多只延伸的热传导管13，二级散热组件16上根据实际情况可以选择 设有至少一个热传导管，热传导管13可以是热管、冷却水管或导热管，热传导管13的延伸 部位作为冷端，多个一级散热组件14上的多个热传导管的冷端用上夹板9和下夹板10紧 固在其中间，半导体制冷芯片8的制冷面与上夹板9贴合，半导体制冷芯片8的发热面与二 级散热组件16贴合，半导体制冷芯片8通过导线与电源相连，在半导体制冷芯片8上面安 装二组散热组件16，为了达到更好的散热效果，散热系统还设有风机17，风机17通过导风 罩18安装在二级散热组件16上方，在导风罩18上面安装有风机17和防尘罩7，风机17为 散热组件提供风力散热。在导风罩18和基板15中间的一、二级散热组件16、14和半导体 制冷芯片8、上下夹板9、10、温控器12完整罩在导风罩18中，基板15安装在设备原来安装 散热器的位置，即基板15的下面可安装任何型号的发热组件6 如功率半导体模块。本实用新型中的二级降温散热器是这样工作的焊机工作时，安装在基板15上的 发热组件功率半导体模块开始升温，发热温度通过基板15分别传给多个散热组件14，在多 个散热组件14中装有多只热传导管13，在多只散热器14的上端延伸出的热传导管13被夹 在上下夹板中，使热传导管13工作部件的热量集中在一个点上，便于半导体制冷芯片8的 制冷面强行给多只一级散热组件14中的热传导管进行强行降温，达到散热组件14的最佳 散热目的。半导体制冷芯片8的发热面通过二级散热组件16和风机17带走热量，同时也 带走多只一级散热组件14上的热量，使焊机中的功率半导体模块始终保持在最佳工作温 度之内。基板15中心的温控器起到超温保护作用，当风机17和半导体制冷芯片8故障不 工作失去散热效果，功率半导体模块可能超温工作烧毁的情况下进行保护性断开。他直接 与多只功率半导体模块的控制栅极串联，当温度超过保护温度度时，温控器12断开多只功 率半导体模块的栅极控制电流，达到保护焊机功率半导体模块的目的。
权利要求一种半导体降温式焊机，包括电源系统(1)、整流系统(2)、可控硅控制系统(3)、焊接系统(4)及散热系统(5)，所述整流系统(2)、可控硅控制系统(3)具有发热部件(6)，其特征在于所述散热系统(5)包括与发热部件的基板(15)相贴合的至少一个一级散热组件(14)、半导体制冷芯片(8)和二级散热组件(16)，所述一级散热组件(14)上设有至少一个热传导管(13)，所述热传导管(13)的冷端用上夹板(9)和下夹板(10)紧固，半导体制冷芯片(8)的制冷面与上夹板(9)贴合，所述半导体制冷芯片(8)的发热面与二级散热组件(16)贴合，半导体制冷芯片(8)通过导线与电源相连，半导体制冷芯片(8)为一级散热组件中的热传导管(13)提供强制降温散热。
2.根据权利要求1所述的一种半导体降温式焊机，其特征在于所述散热系统还设有 风机(17)，风机(17)通过导风罩(18)安装在二级散热组件(16)上方，风机(17)为散热组 件提供风力散热。
3.根据权利要求1或2所述的一种半导体降温式焊机，其特征在于所述散热系统还 设有温控器(12)，温控器(12)用于发热部件(6)的超温保护。
4.根据权利要求1或2所述的一种半导体降温式焊机，其特征在于所述二级散热组 件(16)上设有至少一个热传导管。
专利摘要本实用新型涉及一种半导体降温式焊机，包括电源系统、整流系统、可控硅控制系统、焊接系统及散热系统，散热系统包括与发热部件的基板相贴合的至少一个一级散热组件、半导体制冷芯片和二级散热组件，一级散热组件上设有至少一个热传导管，热传导管的冷端用上夹板和下夹板紧固，半导体制冷芯片的制冷面与上夹板贴合，半导体制冷芯片的发热面与二级散热组件贴合，半导体制冷芯片通过导线与电源相连，半导体制冷芯片为一级散热组件中的热传导管提供强制降温散热。采用上述结构，在多只散热器的上端延伸出的热传导管被夹在上下夹板中，使热传导管工作部件的热量集中在一个点上，便于半导体制冷芯片的制冷面强行给多只一级散热组件中的热传导管进行强行降温。
文档编号H01L23/38GK201755723SQ20092019590
公开日2011年3月9日 申请日期2009年9月10日 优先权日2009年9月10日
发明者张海江, 张红健, 朱建钢, 陈志明 申请人:杭州升程高科技有限公司