功率器件散热组件及散热系统的制作方法

本实用新型涉及电梯电控功率器件设计技术领域，特别是一种功率器件散热组件及散热系统。

背景技术：

近年来，电力电子领域发展迅速，大功率电力拖动，如整理器、逆变器，电源装置，如UPS等，多采用IGBT、IPM等功率器件实现电力转换。而这类部件往往发热量较大，且功率器件温度升高严重影响其使用寿命及可靠性。这些场合必须使用功率器件专用散热器，常见散热器为铝基板配翅片、重力热管散热器及水冷散热器等，尺寸较大，成本较高，且对风道设计要求严格。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种功率器件散热组件及散热系统，能够大幅减小散热器尺寸，适用于大功率模块散热。

本实用新型采取的技术方案是：

一种功率器件散热组件，其特征是，包括散热器和吸风装置，所述散热器包括基板及基板上设置的多个热管，所述基板与功率器件的底板尺寸相对应，所述多个热管镶嵌设置在所述基板的法线方向，每个热管内装有相变介质，所述多个热管的总的最大传热量大于所述功率器件的发热功率；所述吸风装置包括吸风罩、风管和风扇单元，所述吸风罩罩设在所述散热器上，所述风管连接所述吸风罩和风扇单元，在所述吸风罩上开有进气口，所述风扇单元上开有出风口。

进一步，所述热管通过所述基板上的孔洞与基板涨接或焊接，所述热管底部与基板平齐，所述热管没入基板的部分为圆柱型，露出基板部分为圆锥型。

进一步，所述热管内填充纯水或水与酒精的混合液。

进一步，所述吸风罩完全覆盖在所述散热器上，在所述散热器上方的吸风罩内形成第一气腔，所述吸风罩的进气口为进气栅格，设置在所述吸风罩的四周。

进一步，所述进气栅格为菱形网格。

进一步，所述风扇单元与风管连接位置形成第二气腔，所述风管为柔性中空管道，所述风管与吸风罩及风扇单元螺旋紧固连接。

一种功率器件散热系统，由上述的功率器件散热组件组成，其特征是，每个散热组件的风管连均连接至同一个风扇单元，所述风扇单元包括多个风扇组合，多个风管与风扇单元连接的第二气腔相连通。

本实用新型的有益效果是：

（1）根据功率器件内部半导体芯片布局设置热管，热管可以发挥最大传热效力；

（2）热管内部填充相变介质，提高导热系数，锥型及圆柱型结构，配合吸风罩的气腔1与进风口栅格，可以快速进行热交换，单个散热器尺寸最小，且不需要传统的翅片散热；

（3）集中式的风扇机组，配合风道管，散热器与风扇机组可以灵活布置，便于柜体空间布局，节省柜体尺寸。整体散热器及风道设计，相比传统风冷散热器及热管散热器，热阻更低、空间最省、尺寸最小、布局更灵活。

附图说明

附图1为本实用新型的散热器的侧视图；

附图2为本实用新型的散热器的正视图；

附图3为吸风罩设置在散热器上的结构示意图；

附图4为散热系统中散热组件的结构示意图。

附图中的标号分别为：

1. 散热器； 2. 吸风装置；

3. 基板； 4. 热管；

5. 吸风罩； 6. 风管；

7. 风扇单元； 8. 进气栅格；

9. 第一气腔； 10. 出风口；

11. 第二气腔； 12. 风扇机组。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型功率器件散热组件及散热系统的具体实施方式作详细说明。

参见附图1、2，功率器件散热组件包括散热器1和吸风装置2，散热器1包括基板3及基板3上设置的多个热管4，基板3与功率器件的底板尺寸相对应，多个热管4镶嵌设置在基板3的法线方向。基板3可以选择铝合金或纯铜材质，并做表面处理；基板3的尺寸与功率器件底板一致或略大；基板3上开有可以紧固热管4的通孔，孔的数量及位置至少与功率器件半导体芯片对应。热管4垂直于基板3安装，并通过基板3上的孔洞与基板3涨接或焊接，以保证良好的接触；热管4底部与基板3平齐，保证一定的平面度与粗糙度；热管4没入基板3的部分为圆柱型，露出基板3部分为圆锥型；热管4内部填充有一定量的具备相变能力介质，如纯水、水与酒精混合液或其他化学液体混合液，单根热管4的热值与热管4数量乘积应大于模块计算发热功率。

参见附图3、4，吸风装置2包括吸风罩5、风管6和风扇单元7，吸风罩5罩设在散热器1上，风管6连接吸风罩5和风扇单元7，在吸风罩5上开有进气口，风扇单元7上开有出风口10。吸风罩5完全覆盖在散热器1上，在散热器1上方的吸风罩5内形成第一气腔9，在热管4底部留有气体流动空间，吸风罩5的进气口为进气栅格8，设置在吸风罩5的四周。风扇单元7与风管6连接位置形成第二气腔11，风管6为柔性中空管道，可自由弯折风管6与吸风罩5及风扇单元7螺旋紧固连接达到密封效果。

多个风扇单元7组成风扇机组12，多个风管6与风扇单元7连接的第二气腔11相连通。风扇机组12由若干个风道连接口，用以与各散热器1模块对应的吸风罩5相连，组成散热系统。多个风扇单元7构成大容量中央风机组，为风管6道侧吸风，出风口10出风，为吸风罩5提供通风量。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。