一种基于半导体制冷片的散热结构的制作方法

本技术属于激光雷达设备散热，具体涉及一种基于半导体制冷片的散热结构。

背景技术：

1、测风激光雷达一般采用红外波段，相对其它波段更容易受到温度的干扰。激光器作为整个雷达发射系统中最为核心的部件，在激光雷达发射系统承担着激光发射和回波采集的作用。

2、雷达系统工作时，不可避免的会发热，加上设备内部空气流动受阻，如果没有散热结构会导致设备内部的热量堆积，影响设备的工作效果和使用寿命。在工程实践中，为了保证激光雷达正常工作，会为整机设备设计散热结构，保证设计产品的可靠性。

3、传统的散热结构往往采用简单的通风散热设计，例如通过风机促进设备内部与外部之间的空气流动来给整机进行散热。但在实际的运行条件下，这种方式不可避免的会导致空气中的灰尘不断在设备内部堆积，对于机电设备来说，由于静电吸附的作用下，这种灰尘的沉积更为明显。设备内部元器件表面覆盖了一定厚度的灰尘后，会显著降低元器件与空气的热量交换，降低通风的散热效果，如果不及时清理，甚至会损伤设备。

4、因此，提供一种更高效的散热结构，避免影响设备运行是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种基于半导体制冷片的散热结构。

2、本实用新型采用的技术方案为：

3、一种基于半导体制冷片的散热结构，该散热结构设置在发热主体上，包括半导体制冷片和散热组件，所述半导体制冷片的冷面通过导冷板与发热主体的散热面贴合设置，半导体制冷片的热面连接散热组件安装板；所述散热组件包括散热齿和风机，散热齿的背板连接散热组件安装板，背板相对一侧间隔设置的多层翅片，所述风机连接散热组件安装板，且风机的出风口朝向所述翅片设置；所述半导体制冷片将发热主体的热量自冷面传递至散热齿，并在风机作用下加速热量散失。

4、优选的，所述半导体制冷片的冷面和热面均贴合设置有导热垫，所述导热垫为硅胶材质，导热垫分别设置在半导体制冷片的冷面与导冷板之间、半导体制冷片的热面与散热组件安装板之间。

5、优选的，所述导冷板与散热组件安装板的面积均大于所述半导体制冷片，在超出所述半导体制冷片的范围处，导冷板与散热组件安装板之间设置隔热架以保证间距。

6、优选的，所述导冷板与散热组件安装板之间，在隔热架的间隙位置，还填充有隔热泡棉从而降低导冷板与散热组件安装板之间的热交换。

7、优选的，所述散热齿外侧还设置挡风罩，所述挡风罩连接风机的出风口，挡风罩约束所述风机的出风朝向所述散热齿侧流动。

8、优选的，所述发热主体设置在框架主体内部，所述框架主体上开设有散热孔，所述散热孔处还设置第二级散热组件。

9、优选的，所述第二级散热组件包括设置在所述框架主体外侧并覆盖所述散热孔的连接板，所述连接板的底面即在框架主体的内部设置第二半导体制冷片，第二半导体制冷片的热面贴合所述连接板，第二半导体制冷片的冷面、所述连接板的表面均分别设置第二散热齿和第二风机，所述第二风机的出风口朝向所述第二散热齿设置，且第二风机的出风方向在连接板两侧相同。

10、优选的，所述第二半导体制冷片的冷面与第二散热齿和第二风机之间通过导冷板连接，所述第二半导体制冷片的冷面和热面还均贴合设置有导热垫，所述导热垫分别设置在第二半导体制冷片的热面与连接板之间、第二半导体制冷片的冷面与所述导冷板之间。

11、优选的，所述连接板与导冷板的面积大于所述第二半导体制冷片，在超出所述第二半导体制冷片的范围处，导冷板与连接板之间设置隔热架，隔热架的间隙处还填充有隔热泡棉。

12、优选的，在所述连接板的表面，所述第二散热齿外侧还设置第二挡风罩，所述第二挡风罩连接第二风机的出风口，第二挡风罩约束所述第二风机的出风朝向所述第二散热齿侧流动。

13、本实用新型的有益效果在于：

14、本实用新型利用帕尔帖原理，使用半导体制冷片在通电时一面吸收热量一面释放热量的效果，提供了一种散热结构。半导体制冷片的冷面贴合散热主体，并将散热主体产生的热量传导至热面，热面设置的散热组件能及时高效带走热量，从而达到降低散热主体温度的效果。

15、本实用新型提供与散热组件类似的第二级散热组件，当发热主体外部存在框架主体如外壳时，在框架主体上设置第二级散热组件从而对框架主体内部空间进行降温。此时，散热组件单对发热主体进行降温，第二级散热组件对框架主体内部空间进行降温，通过分割整体的散热，能有效降低了单个散热组件的散热压力，提高整机的温控能力。

16、另外，由于框架主体内部的热量是通过半导体制冷片传导到外部散热齿，再由风机吹走，框架内部的空间相对封闭，提高了设备在恶劣空气环境下的使用性。

17、本散热结构中散热组件的安装板通过螺钉连接半导体制冷片，方便安装和拆除，并且安装板的外形尺寸可以根据不同的设备进行调整，提高了散热结构的兼容性。

18、本实用新型尤其适用于激光雷达设备中激光器的散热，激光器封装相当于框架主体，通过设置的第二级散热组件，能够高效散热，保证激光雷达正常工作，同时散热结构不存在框架主体内部空气流动带来的灰尘静电吸附问题，适合激光器等高端装备使用。

技术特征：

1.一种基于半导体制冷片的散热结构，该散热结构设置在发热主体（10）上，其特征在于，包括半导体制冷片（20）和散热组件，所述半导体制冷片（20）的冷面通过导冷板（30）与发热主体（10）的散热面贴合设置，半导体制冷片（20）的热面连接散热组件安装板（40）；所述散热组件包括散热齿（50）和风机（60），散热齿（50）的背板（51）连接散热组件安装板（40），背板（51）相对一侧间隔设置的多层翅片（52），所述风机（60）连接散热组件安装板（40），且风机（60）的出风口朝向所述翅片（52）设置；所述半导体制冷片（20）将发热主体（10）的热量自冷面传递至散热齿（50），并在风机（60）作用下加速热量散失。

2.如权利要求1所述的一种基于半导体制冷片的散热结构，其特征在于，所述半导体制冷片（20）的冷面和热面均贴合设置有导热垫（21），所述导热垫（21）为硅胶材质，导热垫（21）分别设置在半导体制冷片（20）的冷面与导冷板（30）之间、半导体制冷片（20）的热面与散热组件安装板（40）之间。

3.如权利要求1所述的一种基于半导体制冷片的散热结构，其特征在于，所述导冷板（30）与散热组件安装板（40）的面积均大于所述半导体制冷片（20），在超出所述半导体制冷片（20）的范围处，导冷板（30）与散热组件安装板（40）之间设置隔热架（22）以保证间距。

4.如权利要求1所述的一种基于半导体制冷片的散热结构，其特征在于，所述导冷板（30）与散热组件安装板（40）之间，在隔热架（22）的间隙位置，还填充有隔热泡棉（23）。

5.如权利要求1所述的一种基于半导体制冷片的散热结构，其特征在于，所述散热齿（50）外侧还设置挡风罩（61），所述挡风罩（61）连接风机（60）的出风口，挡风罩（61）约束所述风机（60）的出风朝向所述散热齿（50）侧流动。

6.如权利要求1所述的一种基于半导体制冷片的散热结构，其特征在于，所述发热主体（10）设置在框架主体（70）内部，所述框架主体（70）上开设有散热孔（71），所述散热孔（71）处还设置第二级散热组件。

7.如权利要求6所述的一种基于半导体制冷片的散热结构，其特征在于，所述第二级散热组件包括设置在所述框架主体（70）外侧并覆盖所述散热孔（71）的连接板（72），所述连接板（72）的底面即在框架主体（70）的内部设置第二半导体制冷片（20b），第二半导体制冷片（20b）的热面贴合所述连接板（72），第二半导体制冷片（20b）的冷面、所述连接板（72）的表面均分别设置第二散热齿（50b）和第二风机（60b），所述第二风机（60b）的出风口朝向所述第二散热齿（50b）设置，且第二风机（60b）的出风方向在连接板（72）两侧相同。

8.如权利要求7所述的一种基于半导体制冷片的散热结构，其特征在于，所述第二半导体制冷片（20b）的冷面与第二散热齿（50b）和第二风机（60b）之间通过导冷板（30）连接，所述第二半导体制冷片（20b）的冷面和热面还均贴合设置有导热垫（21），所述导热垫（21）分别设置在第二半导体制冷片（20b）的热面与连接板（72）之间、第二半导体制冷片（20b）的冷面与所述导冷板（30）之间。

9.如权利要求8所述的一种基于半导体制冷片的散热结构，其特征在于，所述连接板（72）与导冷板（30）的面积大于所述第二半导体制冷片（20b），在超出所述第二半导体制冷片（20b）的范围处，导冷板（30）与连接板（72）之间设置隔热架（22），隔热架（22）的间隙处还填充有隔热泡棉（23）。

10.如权利要求8所述的一种基于半导体制冷片的散热结构，其特征在于，在所述连接板（72）的表面，所述第二散热齿（50b）外侧还设置第二挡风罩（61b），所述第二挡风罩（61b）连接第二风机（60b）的出风口，第二挡风罩（61b）约束所述第二风机（60b）的出风朝向所述第二散热齿（50b）侧流动。

技术总结
本技术属于激光雷达设备散热技术领域，具体涉及一种基于半导体制冷片的散热结构。包括半导体制冷片和散热组件，半导体制冷片的冷面通过导冷板与发热主体的散热面贴合设置，半导体制冷片的热面连接散热组件安装板；散热组件包括散热齿和风机，散热齿的背板连接散热组件安装板，背板相对一侧间隔设置的多层翅片，风机连接散热组件安装板，并设置在散热齿翅片的侧面，半导体制冷片将发热主体的热量自冷面传递至散热齿，并在风机作用下加速热量散失。本散热结构利用帕尔帖原理，半导体制冷片的冷面贴合散热主体，并将散热主体产生的热量传导至热面，热面设置的散热组件能及时高效带走热量，从而达到降低散热主体温度的效果。

技术研发人员：陈旭,曹开法,熊华,王治飞,王芳,哈斯乌拉,田俊灵,任瑞芳,陈成贺日,潘明,李培龙,曾海侽,张红霞
受保护的技术使用者：安徽科创中光科技股份有限公司
技术研发日：20230724
技术公布日：2024/1/13