功率电子转换模块的制作方法

1.本实用新型涉及电子设备散热技术领域，特别涉及一种功率电子转换模块。


背景技术：

2.电子器件在工作时不可避免地会带来发热问题，尤其是功率电子转换模块(igbt)这种功率器件，过度发热会影响模块的正常工作，甚至损毁模块。功率电子转换模块包括壳体、电子器件以及铜排，铜排自壳体内部贯穿壳体的侧表面并延伸至壳体的外侧。功率电子转换模块的发热源包括有电子器件和铜排，传统的散热结构为壳体的底面设置的呈密集阵列设置的多个散热柱。功率电子模块工作时产生的热量传导到至散热柱，通过外部冷却液或空气流经散热柱的表面接触并带走热量，从而实现对功率电子模块进行降温。但这种散热结构只能对壳体内部的电子器件进行冷却，无法对延伸至壳体外进行铜排散热，这种散热结构的散热效果难以满足功率电子转换模块的散热需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提供一种功率电子转换模块，旨在提升功率电子转换模块的散热效果。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的功率电子转换模块，包括：
5.壳体，所述壳体内部形成有用于容置电子器件的容纳腔；
6.铜排，所述铜排的一端位于所述容纳腔内，另一端贯穿所述壳体并延伸至所述容纳腔的外侧；
7.第一散热结构，所述第一散热结构设于所述壳体的表面，用以为所述电子器件散热；以及
8.第二散热结构，所述第二散热结构固定于所述壳体表面，并与所述铜排抵接，以为所述铜排散热。
9.在本实用新型的一实施例中，还包括第二散热结构的内部形成有冷却通道，所述第二散热结构的表面还设有连通所述冷却通道的换热入口和换热出口，所述冷却通道内用以容置冷却介质。
10.在本实用新型的一实施例中，所述换热入口和所述换热出口分别设于第二散热结构的延伸方向的两端。
11.在本实用新型的一实施例中，所述第二散热结构与所述壳体之间和/或所述第二散热结构与所述铜排之间设有导热胶。
12.在本实用新型的一实施例中，所述壳体具有相邻设于的背面和侧面，所述第一散热结构设于所述壳体背面；
13.所述铜排穿设于所述侧面，所述第二散热结构包括相连接的第一散热段和第二散热段，所述第一散热段固定于所述侧面，并与所述铜排抵接，所述第二散热段固定于所述壳体的背面。
14.在本实用新型的一实施例中，所述铜排设于的所述壳体的相对两侧面，所述第二散热结构的数量为两个，两所述散热结构分别所述两所述侧面固定连接。
15.在本实用新型的一实施例中，第二散热结构的材质包括铜或铜合金。
16.在本实用新型的一实施例中，所述第一散热结构包括多个间隔设置的散热柱，所述散热柱的横截面包括水滴形、圆形、椭圆形、长条形中的任意一种。
17.在本实用新型的一实施例中，所述散热柱的表面还设有一个或多个附属散热结构。
18.在本实用新型的一实施例中，所述附属散热结构包括凸起或凹槽。
19.本实用新型的功率电子转换模块包括壳体、铜排、第一散热结构以及第二散热结构，其中，壳体内部用于容置电子器件；铜排的一端与电子器件，另一端贯穿壳体并延伸容纳腔的外侧，用于连接外部的部件。通过在壳体的表面设有用于为电子器件散热的第一散热结构，以降低功率电子转换模块温度；同时，壳体上还连接有第二散热结构，第二散热结构与铜排抵接，以使第二散热结构能快速带走铜排上的热量，以降低铜排的温度，进而提升了功率电子转换模块的散热效果。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本实用新型功率电子转换模块一实施例的结构示意图；
22.图2为图1中第二散热结构的示意图。
23.附图标号说明：
24.标号名称标号名称100功率电子转换模块31散热柱10壳体50第二散热结构11背面51第一散热段13侧面53第二散热段20铜排57换热入口30第一散热结构59换热出口
25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如
果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b为例”，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
30.本实用新型提出一种功率电子转换模块100。
31.参照图1和图2，在本实用新型的一实施例中，该功率电子转换模块100，包括：
32.壳体10，壳体10内部形成有用于容置电子器件(未图示)的容纳腔(未图示)；
33.铜排20，铜排20的一端位于容纳腔内，另一端贯穿壳体10并延伸至容纳腔的外侧；
34.第一散热结构30，第一散热结构30设于壳体10的表面，用以为电子器件散热；以及
35.第二散热结构50，第二散热结构50固定于壳体10表面，并与铜排20抵接，以为铜排20散热。
36.本实用新型的功率电子转换模块100包括壳体10、铜排20、第一散热结构30以及第二散热结构50，其中，壳体10内部用于容置电子器件；铜排20的一端与电子器件，另一端贯穿壳体10并延伸容纳腔的外侧，用于连接外部的部件。通过在壳体10的表面设有用于为电子器件散热的第一散热结构30，以降低功率电子转换模块100温度；同时，壳体10上还连接有第二散热结构50，第二散热结构50与铜排20抵接，以使第二散热结构50能快速带走铜排20上的热量，以降低铜排20的温度，进而提升了功率电子转换模块100的散热效果。
37.壳体10为电子器件提供安装载体，这个壳体10材质或壳体10的局部材质可以采用导热性能好的材质，以实现快速将热量散热至外界。壳体10大致呈方体结构，以便于电子器件的安装和布局。
38.壳体10具有相邻设于的背面11和侧面13，第一散热结构30设于壳体10背面11。壳体10背面11的背面11为导热性能好的材质，例如壳体10的背面11铜材质或铜合金材质，第一散热结构30凸设在壳体10的背面11上。铜排20则穿设在壳体10的侧面13，此时，第二散热结构50贴设在壳体10的侧面13，并与铜排20的表面抵接。
39.铜排20用于将壳体10内的电子器件和外部设备实现电连接，在功率电子转换模块100工作时，电流通过铜排20时并产生热量，通过设置第二散热结构50与铜排20抵接，能有效地将铜排20产生热量带走，降低铜排20时的工作温度，为功率电子转换模块100的安全工作提供保障。铜排20的数量可以是一个，也可以是间隔设置的多个。当铜排20的数量为多个时，且多个铜排20间隔穿设于壳体10同一侧的侧面13时，第二散热结构50的数量为一个，且该第二散热结构50分别与多个铜排20抵接，以实现为每一铜排20进行散热。
40.进一步，当多个铜排20穿设在壳体10的相对两侧面13上，此时，第二散热结构50的数量为两个，如此，可以确保第二散热结构50能与每一铜排20抵接，从而将各铜排20上的热量以带走，实现为各个铜排20降温。
41.参照图1和图2，进一步，第二散热结构50包括相连接的第一散热段51和第二散热段53，第一散热段51固定于侧面13，并与铜排20抵接，第二散热段53固定于壳体10的背面11。通过将第二散热结构50设置为包括相连接的第一散热段51和第二散热段53，如此，第一散热段51从铜排20上带走的热量可以通过第二散热段53传递至壳体10的背面11，并通过设于背面11的贴设在第一散热结构30进行散热，从而提升铜排20的散热效率。
42.进一步，在本实用新型的一实施例中，第二散热结构50的内部形成有冷却通道，第二散热结构50的表面还设有连通冷却通道的换热入口57和换热出口59，冷却通道内用以容置冷却介质。第二散热结构50内形成有冷却通道，即第二散热结构50为中空的管状结构。第二散热结构50可以是圆管，也可以是方管。其中，第二散热结构50为方管，一方面是方便第二散热结构50与壳体10的固定连接，另一方面还可以提升第二散热结构50与铜排20、壳体10的接触的面积，以提升散热效果。
43.其中，冷却通道内可以用于容置冷却水或其他的冷却介质，冷却介质在冷却通道内循环流动，以实现快速带将铜排20的热量带走，以进一步提升铜排20的散热效率。在一实施例中，第二散热结构50具有沿壳体10的长度方向延伸的延伸方向，换热入口57和换热出口59分别设于第二散热结构50延伸方向的两端，如此，可以使得冷却介质能在冷却通道内流动的距离较长，从而实现对更多数量铜排20进行散热，提升散热效果。进一步，换热入口57和换热出口59均设置在第二散热段53上，如此，流经第一散热结构30的流体还可以经由换热入口57进入冷却通道内，并冷却通道经由换热出口59流出，以进一步提升换热的效率。
44.进一步，在本实用新型的一实施例中，第二散热结构50与壳体10之间设有导热胶(未图示)，以提升第二散热结构50与壳体10之间的导热效果。进一步，第二散热结构50与铜排20之间也设有导热胶，以提升第二散热结构50与铜排20之间的导热效果。
45.第二散热结构50与壳体10之间、第二散热结构50与铜排20之间的导热胶可以是同时设有，也可以是其中之一处设有导热胶，当然，两处同时设有导热胶时，导热效果更好，可以进一步提升功率电子转换模块100的散热性能。
46.参照图1，在本实用新型的一实施例中，第一散热结构30包括多个间隔设置的散热柱31，散热柱31的横截面包括水滴形、圆形、椭圆形、长条形中的任意一种。多个散热柱31于壳体10的背面11呈阵列设置。各散热柱31均垂直在壳体10的背面11，散热柱31的横截面形状均以提升散热效率为设计宗旨。其中，水滴状散热柱31充分吸取了流体力学特征，减少了流体在流经散热柱31时产生的旋涡，同时前后相邻的散热柱31之间由于流通面积减少，会增加流体速度，使得水温适当降低，进一步加强了后续散热柱31表面的冷却效果，从而实现更好的散热效果。
47.可以理解地，一壳体10的背面11可以是同时设置有各形状的散热柱31，也可以是一壳体10的背面11设置有其中的一种形状的散热柱31，在此进行限定。
48.进一步，在本实用新型的一实施例中，散热柱31的表面还设有一个或多个附属散热结构(未图示)。其中，附属散热结构包括凸起或者是凹槽，凸起结构或者是凹槽结构可以增加流体的散热柱31表面的接触面积，以进一步提升散热的效果。
49.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。