[發明專利]一種適用于多變流器組的大功率模塊翅片散熱器

在審

• 申請號: 201710991259.0
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107624028A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 楊華;王雪帆;冉應華
• 申請（專利權）人: 河北上水能源科技有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H02M1/00
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司11241
• 代理人: 解政文

技術領域

本發明涉及功率模塊的散熱器，具體講是一種適用于多變流器組的大功率模塊翅片散熱器。

背景技術

為提高大功率無刷雙饋調速系統的可靠性和容量，大功率無刷雙饋調速系統大都采用多變流器組冗余的方式工作或在變流器中使用大功率開關器件串并聯的結構，這使得大功率無刷雙饋調速系統所使用的大功率器件數目大幅度增加。然而，目前大功率無刷雙饋調速系統仍然采用等間距、等厚度的傳統型翅片散熱器，這種傳統型翅片散熱器在使用過程中存在中心溫度高、兩邊溫度較低的問題，功率模塊散熱效率非常低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種適用于多變流器組的大功率模塊翅片散熱器，解決傳統散熱器散熱結構中心溫度過高、兩邊溫度較低的技術問題，同時能夠加快整體結構的散熱速度和散熱效率。

本發明的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的適用于多變流器組的大功率模塊翅片散熱器，主要由散熱底板和設置在散熱底板上的若干散熱翅片組成，所述散熱底板的頂面為接觸面，多組大功率模塊通過散熱基板與該接觸面緊密接觸，大功率模塊的正下方為熱源中心，其中，位于熱源中心的散熱翅片為中心翅片，中心翅片兩側的散熱翅片以該中心翅片為中心，厚度向外逐漸變薄、間距逐漸變稀，所述散熱底板的厚度為中心翅片厚度的兩倍。

本發明所述的一種適用于多變流器組的大功率模塊翅片散熱器，其中，各中心翅片的厚度均相等，且厚度均不超過10mm。

本發明所述的一種適用于多變流器組的大功率模塊翅片散熱器，其中，中心翅片兩側的散熱翅片以中心翅片為對稱軸左右對稱分布，且各相鄰散熱翅片的厚度比為0.7～0.9，最薄散熱翅片的厚度不低于2mm。

本發明所述的一種適用于多變流器組的大功率模塊翅片散熱器，其中，相鄰散熱翅片的間距比為1.1～1.5，相鄰散熱翅片的間距最大不超過20mm。

本發明所述的一種適用于多變流器組的大功率模塊翅片散熱器，其中，所有散熱翅片的高度均相等，高度為中心翅片厚度的6～8倍。

采用以上結構后，與現有技術相比，本發明一種適用于多變流器組的大功率模塊翅片散熱器具有以下優點：與現有技術散熱器中散熱翅片的厚度和間距均相等不同，本發明通過在熱源中心設置中心翅片，并將中心翅片兩側的散熱翅片設置成以該中心翅片為中心，厚度向外逐漸變薄、間距逐漸變稀，以及將散熱底板的厚度設為中心翅片厚度兩倍的結構，有效解決了現有散熱器散熱結構中心溫度過高、兩邊溫度較低的技術問題，提高了散熱器的水平與垂直熱傳導能力，使得散熱器的中心溫度接近于散熱器的邊緣溫度，有效地降低了散熱器中心的最高溫度，同時加快了整體結構的散熱速度和散熱效率。

附圖說明

圖1是本發明一種適用于多變流器組的大功率模塊翅片散熱器的結構示意圖；

圖2是本發明散熱器的有限元熱分析流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明一種適用于多變流器組的大功率模塊翅片散熱器作進一步詳細說明：

如圖1所示，在本具體實施方式中，本發明一種適用于多變流器組的大功率模塊翅片散熱器，主要由散熱底板11和設置在散熱底板11上的若干散熱翅片12組成，散熱底板11的頂面為接觸面，多組大功率模塊10通過散熱基板與該接觸面緊密接觸，大功率模塊10的正下方為熱源中心，位于熱源中心的散熱翅片12為中心翅片13，中心翅片13兩側的散熱翅片12以該中心翅片13為中心，厚度向外逐漸變薄、間距逐漸變稀。

各中心翅片13的厚度均相等，且厚度均不超過10mm，散熱底板11的厚度為中心翅片13厚度的兩倍；中心翅片13兩側的散熱翅片12以中心翅片13為對稱軸左右對稱分布，且各相鄰散熱翅片12的厚度比為0.7～0.9，最薄散熱翅片12的厚度不低于2mm；相鄰散熱翅片12的間距比為1.1～1.5，相鄰散熱翅片12的間距最大不超過20mm。這種結構使得散熱效率和散熱速度的效果更好。

所有散熱翅片12的高度均相等，高度為中心翅片13厚度的6～8倍。

在本具體實施方式中，本發明通過使用三個中心翅片13，并合理設計其余散熱翅片12間的疏密程度、中心翅片13的厚度和散熱底板11的厚度，解決了現有的散熱器散熱結構中心溫度過高、兩邊溫度較低的技術問題，提高了散熱器的水平與垂直熱傳導能力，使得散熱器的中心溫度接近于散熱器的邊緣溫度，有效地降低了散熱器中心的最高溫度，同時加快了整體結構的散熱速度和散熱效率。本發明這種新型結構的散熱器有助于推動多組大功率模塊在中高壓交流調速領域，特別是在無刷雙饋電機調速系統領域中的應用。