[實用新型]一種水冷散熱器的散熱性能測試系統

有效

• 申請號: 201320809342.9
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN203616155U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 胡曉;喬爾敏;趙國亮;荊平;康偉;陳國偉;陳穎;蘇雪源
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網智能電網研究院;國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司廈門供電公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本實用新型涉及一種散熱器的測試系統，具體講涉及一種水冷散熱器的散熱性能測試系統。?

背景技術

隨著我國高壓直流輸電技術的日益成熟，直流輸電工程建設正處于發展的黃金期。在高壓直流輸電系統中，冷卻系統作為換流閥散熱系統的重要組成，其運行情況直接影響到整個直流系統的輸電能力。因此，保證冷卻系統穩定、可靠和高效運行顯得尤為重要。?

隨著電力電子技術的飛速發展，電力電子裝置越來越趨向于大容量化和微小型集成化，導致其高功率密度化的散熱問題日益突顯。以高功率絕緣柵雙極晶體管(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor,IGBT)為例，其安全工作的溫度范圍在80℃以內，然而在較高的開關頻率和直流電壓下，其銅基板熱流密度非常高，大量的熱若得不到及時排散，將會導致芯片溫度超過允許的最高結溫，從而影響其穩定性和可靠性，甚至因過熱而發生永久性損壞，因此通常需要采用合適的大功率水冷散熱器，以滿足其散熱需求。然而，目前散熱器廠家測試散熱器散熱功率的方法通常不嚴謹，在測試散熱時大多數直接采用電源功率，這樣測試并未考慮中間環節的熱損耗，使得測出的散熱器功率偏高。但根據以往的散熱器測試經驗來看，中間環節的熱損耗非常大，尤其是在測試平臺未采取適當的隔熱措施時。若按廠家提供的測試數據選型，可能出現散熱器實際散熱功率不夠從而燒毀元器件的情況。為保證安全，在實際應用中元器件往往降額運行以保證安全性，這造成了極大的浪費，增加了總體成本。因此，準確測量散熱器的散熱功率是確保散熱器能滿足使用要求的一個重要環節。?

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種水冷散熱器的散熱性能測試系統，準確的測試出被測水冷散熱器的散熱功率，確保了功率器件及散熱器的正確選型和工作壽命，大幅度降低功率模塊在整個生命周期的成本。?

本實用新型的目的是采用下述技術方案實現的：?

本實用新型提供的一種水冷散熱器的散熱性能測試系統，所述水冷散熱器用于降低直流?輸電線路中的IGBT的溫度，保證其正常工作，所述系統包括供電單元、發熱器件、供水單元、數據采集單元和控制單元，所述供電單元和發熱器件電路連接形成回路，所述發熱器件設置在被測水冷散熱器上，所述供水單元與被測水冷散熱器水路連接形成回路，所述控制單元通過工控機分別控制供電單元和供水單元的開關；其改進之處在于：在所述供水單元與被測水冷散熱器的水路回路中，所述被測水冷散熱器入水口端的管路上分別設有流量控制器、壓力傳感器和溫度傳感器；所述被測水冷散熱器出水口端的管路上設有溫度傳感器；所述被測水冷散熱器的入水口端和出水口端并聯旁路，所述旁路設有壓差傳感器；所述流量控制器、壓力傳感器、溫度傳感器和壓差傳感器分別與數據采集單元連接，將測試數據傳輸至數據采集單元。?

其中，在所述被測水冷散熱器的表面分別設有溫度傳感器；所述溫度傳感器與數據采集單元連接，將測試數據傳輸至數據采集單元。?

其中，在所述供水單元水路中分別設有壓力傳感器、溫度傳感器和液位傳感器，分別與所述數據采集單元連接，并且將測試數據傳輸至所述數據采集單元。?

其中，所述供電單元采用交流電源給所述發熱器件供電，同時采用直流電源收集所述發熱器件的溫度數據。?

其中，所述供電單元與數據采集單元連接，將發熱器件的溫度數據傳輸至數據采集單元。?

其中，所述數據采集單元通過所述工控機與控制單元連接，將采集的數據通過工控機分析處理后傳輸至控制單元。?

其中，所述發熱器件為電加熱銅座。?

其中，所述發熱器件和被測水冷散熱器的表面均設有絕緣材料。?

其中，所述被測水冷散熱器的入水口端和出水口端分別設有快接機械接頭。?

與現有技術相比，本實用新型達到的有益效果是：?

1、在被測水冷散熱器及發熱器件表面包裹絕緣材料，減少向環境的漏熱，保證供電單元的加熱量最大程度地被被測水冷散熱器帶走，以準確測量被測水冷散熱器的散熱能力。?

2、測試系統與被測水冷散熱器的接口采用快速機械接頭，方便各被測水冷散熱器的更換，操作簡便，且無漏水情況。?

3、用電加熱銅座模擬發熱器件IGBT，降低測試成本。?

4、整個測試系統的信號全部通過數據采集單元進行采集處理，可實現遠程操控，保證測試安全及操作簡便。?

5、通過測試系統準確的測試出被測水冷散熱器的散熱功率，確保了功率器件及散熱器的正確選型和工作壽命，大幅度降低功率模塊在整個生命周期的成本。?

附圖說明