专利名称：大功率电力电子器件水冷散热器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力电子行业使用的散热器,其特别涉及一种大功率半导体器件组 成的阀组使用的水冷螺旋式散热器。
背景技术：
目前，大功率电力电子装置用的阀组，其核心部件是由大功率半导体器件和水冷散 热器组成的硅串。为保证阀组的正常运行，需要安装各种形式的散热器，如型材散热器、 热管散热器及水冷散热器等，其功能是将半导体器件工作时产生的热量迅速带走。在现 有的水冷散热器中，多采用螺旋盘式不锈钢管经铸铝而成的散热器，其散热受金属膨涨 系数差异的影响，效果不是很好,况且热阻、流阻性能较差，承受压力也难以满足要求。 后来，也出现水冷螺旋式加工而成的散热器，但也存在结构型式单一，不能满足阀组安 装、检修等的多种功能需求。 发明内容
本实用新型提供一种用于大功率电力电子器件的新型水冷散热器，该散热器便于安 装、散热效率高、寿命长。该散热器，还能够顺带为大功率电力电子器件的控制单元和 连接母线提供散热。
本实用新型解决问题所采用的技术方案大功率电力电子器件水冷散热器，由铝散 热器本体、散热器盖板组成，铝散热器本体上设有螺旋式水冷散热水道4，并设有进水
和出水口3与螺旋式水冷散热水道连接，铝散热器本体上还设有散热翅片2，散热器盖板
盖在螺旋式水冷散热水道上方，散热器盖板上与铝散热器本体焊接成一体。
本实用新型的改进是安装孔1固定于散热器的翅片2上，铝散热器翅片2上还设有
母排安装孔7。散热器本体上设有检修定位槽。
其中，散热器本体采用双面嵌套螺旋水道，散热器本体双面均设有散热器盖板。而 且，进、出水的螺纹口可以互换。散热器盖板上带有定位孔是与国际通用大功率电力电 子器件配合的定位孔，能够方便地实现阀组中器件串联时的定位安装。散热器本体还带 有翅片和检修定位槽，特别是散热器两侧翅片，本实用新型设计为专用于电力电子器件 控制单元的散热和安装部件，并且设计有能够实现阀内部电连接的母排安装孔。可以通 过该安装孔，方便地实现大功率器件的联接。由于大功率电力电子器件多采用串联叠压 的型式，本实用新型设计有专用的检修槽，可以通过该槽，方便实现对相应器件的检修。
本实用新型的有益效果是散热器盖板带有可以与国际通用大功率电力电子器件配 合的定位孔，可以方便地实现阀组中器件串联安装定位。散热器本体带有翅片，能够实 现控制单元或联接母线的安装，同时提供了散热功能。散热器本体带有检修槽，可以方 便地实现对阀组器件的检修。
图l是大功率电力电子器件水冷散热器主视局剖图 图2是图1的俯视图
图中，l-控制单元安装孔；2-散热器翅片；3-带有螺纹的进出水口； 4-螺旋水道; 5-器件定位孔；6-散热器盖板；7-母排安装孔；8_检修槽；具体实施方式
以下结合附图或实例具体说明参照图l、图2，本实用新型采用导热性能强、耐腐 蚀的优质铝合金作为散热器本体的坯料，在立式加工中心上进行加工，制造出表面光洁 的螺旋水道4和带有螺纹的进出水口3，以减少水流阻力；之后加工出散热器两翅片2、
控制单元安装孔l、和母排安装孔7，通过真空钎焊技术，将散热器盖板6与本体焊接成 一体，这样散热器能够承受至少1.0MPa的压力。经过试压之后，加工出适当的圆角，以 使该散热器满足电力设备的电场均布要求。
本实用新型的工作过程是这样的大功率电力电子用阀组散热器， 一般是通过多只 半导体器件与散热器交错叠压，组成硅串。使用时，首先将散热器和半导体器件通过定 位销在定位孔5处与半导体元件定位在一起。通过施加一定的静压力，将多只半导体器 件和散热器串接固定在一起。散热器带有螺纹的进出水口3通过专用的水接头，联通到 阀的分支水路。具有一定压力和纯度的冷却水，通过进水口流入散热器，进入螺旋水道。 在这一过程中，冷却水在散热器水道4中，与半导体器件传出的热量进行充分地热交换。 之后，从出水口将带有热量的水送出，达到对半导体器件散热的目的。
在阀组散热器安装时，将用于触发半导体器件的控制单元，通过安装孔l固定于散 热器的翅片2上，这样可以充分利用散热器的散热功能，将控制单元产生的热量也迅速 带走。在反并联大功率半导体的阀组中，经常采用网式连接。即通过散热器翅片2和母 排安装孔7，将两组硅串通过母排连接在一起，完成两硅串的电气连接。散热器盖板6 设有通用的安装元件的定位孔5。
当阔组需要检修时，使用专门的自制检修工具，通过散热器检修槽8，将散热器定 位。可以在不拆除硅串和不断开水路的情况下，实现对任一只半导体器件的检修或更换。
权利要求1.大功率电力电子器件水冷散热器，由铝散热器本体、散热器盖板组成，其特征是铝散热器本体上设有螺旋式水冷散热水道(4)，并设有进水和出水口(3)与螺旋式水冷散热水道连接，铝散热器本体上还设有散热翅片(2)，散热器盖板盖在螺旋式水冷散热水道上方，散热器盖板上与铝散热器本体焊接成一体。
2、 由权利要求l所述的大功率电力电子器件水冷散热器，其特征是设有安装孔(1) 固定于散热器的散热翅片(2)上，散热翅片(2)上还设有母排安装孔(7)。
3、 由权利要求l所述的大功率电力电子器件水冷散热器，其特征是散热器本体上设 有检修定位槽。
4、 由权利要求l所述的大功率电力电子器件水冷散热器，其特征是散热器本体的双 面均嵌套螺旋式水冷散热水道(4)，散热器本体的双面均设有散热器盖板(6)。
5、 根据权利要求1所述的大功率电力电子器件水冷散热器，其特征是散热器盖板(6) 设有安装元件的通用定位孔(5)。
专利摘要大功率电力电子器件水冷散热器，由铝散热器本体、散热器盖板组成，铝散热器本体上设有螺旋式水冷散热水道(4)，并设有进水和出水口3与螺旋式水冷散热水道连接，铝散热器本体上还设有散热翅片(2)，散热器盖板盖在螺旋式水冷散热水道上方，散热器盖板上与铝散热器本体焊接成一体。通过流过螺旋水道的冷却水，将大功率半导体器件产生的热量迅速带走。散热器带有半导体器件通用的定位孔实现快速安装，并带有安装半导体器件控制单元和电气连接的翅片和相应的安装孔。
文档编号H05K7/20GK201197250SQ20082003601
公开日2009年2月18日 申请日期2008年5月22日 优先权日2008年5月22日
发明者张广泰, 蒋铁军, 赵中原, 陈赤汉 申请人:南京南瑞继保电气有限公司;常州博瑞电力自动化有限公司