一种高压电力电子开关散热绝缘风道的制作方法

1.本实用新型涉及一种散热风道设计，特别涉及一种高压电力电子开关散热绝缘风道。


背景技术：

2.电力电子产品的可靠性与器件温度有很大关系，器件本身的损耗会导致发热，而使器件温度升高。为保证可靠运行须降低器件温度，一般采取的方法有优化控制，降低开关频率等。还有一个更重要的方面就是散热效率，通过将热量快速带走，使器件温度降低，保证器件运行的可靠性。
3.高压电力电子开关由于高电压和高频率的工作环境，所以运行过程中温度的稳定性对半导体器件能否正常工作起重要作用。固态开关由半导体器件、散热器和驱动器组成的模块。目前现有技术中，高压固态开关的半导体器件散热采用风机直吹或整体抽风，没有相关风道和导流装置，且存在的问题是一方面风机与固态开关存在一定距离，风机工作电压为ac220v，固态开关上的半导体器件回路为高压，两者之间没有绝缘防护，所以风机送风后很难有效的对固态开关内集中的半导体器件散热器和驱动器进行热交换，再者固态开关散热没有相关风道，只提供风机，没有导流装置，固态开关内部半导体器件散热器和驱动器的布局非常集中，所以内部热量容易堆积，内部热量比较难以散出，再者仅安装风扇散热对于风机叶片也没有防护。
4.综上所述，可以看出目前的高压风冷式电力电子开关散热效率并不理想。


技术实现要素：

5.针对背景技术中提到的问题，本实用新型的目的是提供一种高压电力电子开关散热绝缘风道，在保证高压环境绝缘效果的同时，有效解决导风问题，实现相同结构的高压电力电子开关可通过更大电流，并保证运行安全。
6.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高压电力电子开关散热绝缘风道，包括风道本体，所述风道本体由绝缘材料制成，所述风道本体上设有出风口和进风口，所述进风口的截面积大于出风口的截面积，进风口连接风机,出风口连接散热器。
7.作为优选，还包括上风道板，所述上风道板与出风口可拆式连接，所述上风道板上设有多个送风孔。
8.作为优选，所述送风孔的内壁设有绝缘浸漆层。
9.作为优选，所述风道本体为梯台形或圆台形。
10.作为优选，当风道本体为梯台形时，由四个侧板可拆式连接。
11.作为优选，所述可拆式连接具体可为螺接，且每个侧板的螺孔处均设有绝缘浸漆层。
12.作为优选，所述风道本体底部还设有绝缘底座层。
13.作为优选，所述风道本体表面还设有橡胶绝缘层。
14.综上所述，本实用新型主要具有以下有益效果：通过将风道本体的所有结构设计为绝缘结构并且位于半导体器件及散热器和风机之间，从而有效保证风机出风后不会扩散并且形成喷吹效果，喷吹方向朝向半导体器件及散热器，大大提高半导体器件及散热器的散热效果，同时多处的绝缘设计和耐压设计，可以有效保证本实用新型的风道本体在高压环境中仍然可以保证绝缘，防止出现导电进而造成人身安全事故以及半导体器件及散热器的损毁。
附图说明
15.图1为现有技术的无风道的高压电力电子开关的结构示意图；
16.图2是本新型有风道的高压电力电子开关的结构示意图；
17.图3是本实用新型的散热绝缘风道的结构示意图一；
18.图4是本实用新型的散热绝缘风道的结构示意图二。
19.附图说明：1、风道本体；2、出风口；3、进风口；4、上风道板；5、送风孔；6、侧板；7、绝缘底座层；8、半导体器件及散热器；9、门极驱动；10、开关框架；11、绝缘子；12、底板；13、风机。
具体实施方式
20.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做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。
21.在具体实施时，可以从图1看出现有技术的高压电力电子开关在底板12上安装有风机13，开关框架10通过绝缘子11安装在底板12上，在开关框架10上分别安装半导体器件及散热器8和门极驱动9，由于半导体器件及散热器8和门极驱动9距离风机13的距离较远且半导体器件及散热器8和门极驱动9安装分布较为集中，所以无法有效散热。
22.针对这一问题，本实用新型在实现时，如图2所示，在底板12上安装有绝缘风道，绝缘风道的位置处于半导体器件及散热器8和风机13之间，绝缘风道的结构如图3和4所示，包括风道本体1，所述风道本体1由绝缘材料制成，所述风道本体1上设有出风口2和进风口3，所述进风口3的截面积大于出风口2的截面积；风机13位于进风口3中，风机13的风会在风道本体1中不对外扩散并且形成聚拢，还包括上风道板4，所述上风道板4与出风口2可拆式连接，所述出风口2具有精准导向冷却风的功能，所述上风道板4上设有多个送风孔5，可以进一步对半导体器件及散热器8形成喷吹效果，并防止开关框架10上部件脱落至风道本体1中，所述送风孔5的内壁设有绝缘浸漆层；进一步加强绝缘效果。
23.所述风道本体处于低电位的风机和高电位的散热器之间，可将风机产生的冷却风有效导向到需冷却的散热器,提高散热效率；并且该风道本体的设计保证了相应高电压等级的绝缘要求；风道本体可以为绝缘材料构成,形状可以为梯台形或圆台形，结构可以为由绝缘板材组装，也可以由冲压成型模具一体压制成。
24.如图3和图4所示，所述风道本体1为梯台形或圆台形；当风道本体1为梯台形时，由
四个侧板6可拆式连接；所述可拆式连接具体可为螺接，且每个侧板6的螺孔处均设有绝缘浸漆层。
25.所述述风道本体1底部还设有绝缘底座层7；可以有效保证风道本体1在高压环境中的绝缘性能；所述风道本体1表面还设有橡胶绝缘层，进一步保证绝缘效果。
26.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种高压电力电子开关散热绝缘风道，其特征在于：包括风道本体(1)，所述风道本体(1)由绝缘材料制成，所述风道本体(1)上设有出风口(2)和进风口(3)，所述进风口(3)的截面积大于出风口(2)的截面积，进风口(3)连接风机,出风口(2)连接散热器。2.根据权利要求1所述的高压电力电子开关散热绝缘风道，其特征在于：还包括上风道板(4)，所述上风道板(4)与出风口(2)可拆式连接，所述上风道板(4)上设有多个送风孔(5)。3.根据权利要求2所述的高压电力电子开关散热绝缘风道，其特征在于：所述送风孔(5)的内壁设有绝缘浸漆层。4.根据权利要求2所述的高压电力电子开关散热绝缘风道，其特征在于：所述风道本体(1)为梯台形或圆台形。5.根据权利要求3所述的高压电力电子开关散热绝缘风道，其特征在于：当风道本体(1)为梯台形时，由四个侧板(6)可拆式连接。6.根据权利要求4所述的高压电力电子开关散热绝缘风道，其特征在于：所述可拆式连接具体可为螺接，且每个侧板(6)的螺孔处均设有绝缘浸漆层。7.根据权利要求1所述的高压电力电子开关散热绝缘风道，其特征在于：所述风道本体(1)底部还设有绝缘底座层(7)。8.根据权利要求1所述的高压电力电子开关散热绝缘风道，其特征在于：所述风道本体(1)表面还设有橡胶绝缘层。

技术总结
本实用新型涉及一种散热风道设计，特别涉及一种高压电力电子开关散热绝缘风道，在保证高压环境绝缘效果的同时，有效解决导风问题，实现相同结构的高压电力电子开关可通过更大电流，并保证运行安全；包括风道本体，所述风道本体由绝缘材料制成，所述风道本体上设有出风口和进风口，所述进风口的截面积大于出风口的截面积，进风口连接风机,出风口连接散热器，通过将风道本体的所有结构设计为绝缘结构并且位于半导体器件的散热器和风机之间，从而有效保证风机出风后不会扩散并且形成喷吹效果，喷吹方向朝向半导体器件及散热器，大大提高半导体器件及散热器的散热效果，同时多处的绝缘设计和耐压设计。计和耐压设计。计和耐压设计。


技术研发人员：谌辉 朱敏 王佳 孙鑫 杜超
受保护的技术使用者：无锡思创电力电子科技有限公司
技术研发日：2022.03.03
技术公布日：2022/10/13