[發明專利]冷卻設備及其使用方法

在審

• 申請號: 202011154399.0
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN114496943A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 陳鯤;J·杜;W·黃
• 申請（專利權）人: 通用電氣能源能量變換技術有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/373;H01L23/467;H01L23/473
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊忠;劉茜

提供了一種用于冷卻電路或功率疊堆的冷卻設備和方法。冷卻設備可包括設置在第一位置處的第一散熱器。第一散熱器可被配置成冷卻電路的第一區域。第二散熱器可具有與第一散熱器的性能不同的熱性能，并且第二散熱器可設置在第二位置處。第二位置可鄰近第一位置。此外，第二散熱器可被配置成冷卻電路的第二區域。設備可包括冷卻流發生器，該冷卻流發生器被配置成產生從第一位置連續地流到第二位置的冷卻流體。冷卻流體可被配置成經由第一散熱器從第一區域并且經由第二散熱器從第二區域提取熱能，從而選擇具有不同熱阻抗的混合散熱器，以優化功率疊堆的整體性能。

技術領域

本公開涉及用于利用連續冷卻介質冷卻多個裝置的技術。更具體地，本公開涉及用于優化電路的功率裝置/疊堆的性能的冷卻設備和方法。

背景技術

在一些電路中，冷卻在實現關鍵性能目標方面起著重要作用。此外，在一些電路中，在單個疊堆中可存在多半導體組件，這意味著冷卻路徑在疊堆的每個層之間共享。這種布置固有地影響冷卻效率。例如，首先冷卻一些裝置，并且然后利用源自第一裝置被冷卻的區域的更熱的冷卻流體冷卻其它裝置。

在上面的示例中，在首先被冷卻的裝置之后冷卻的裝置將會熱得多，因為冷卻流體的溫度相對于當冷卻流體首先經過首先被冷卻的裝置旁邊時冷卻流體的溫度升高。因此，這種低效的冷卻可成為性能和壽命的瓶頸。具體地，其次被冷卻的裝置將經受較高的平均熱應力，并且它們的性能可能相對于首先被冷卻的裝置更低，并且此外，它們的壽命相對于首先被冷卻的裝置更短。

發明內容

本文刻畫的實施例有助于解決或減輕上述問題以及本領域已知的其它問題。例如，實施例可包括一種用于冷卻電路的冷卻設備和方法。冷卻設備可包括設置在第一位置處的第一散熱器。第一散熱器可被配置成冷卻電路的第一區域或裝置。第二散熱器可在結構上不同于第一散熱器，并且第二散熱器可設置在第二位置處。第二位置可鄰近第一位置。此外，第二散熱器可被配置成冷卻電路的第二區域。該設備可包括冷卻流發生器，該冷卻流發生器被配置成產生從第一位置連續地流到第二位置的冷卻流體。冷卻流體可被配置成經由第一散熱器從第一區域提取熱能，并且經由第二散熱器從第二區域提取熱能。

另一個實施例可包括一種冷卻設備，該冷卻設備包括成組的散熱器，其熱性能彼此不同。散熱器可串聯地(即，順序地)設置。冷卻設備的冷卻流可包括流過散熱器的流體，以便從上面的或下面的電路提取熱能。每個散熱器可在不同的熱阻抗下從其對應的電路位置提取熱能。

在又一實施例中，提供了一種用于冷卻電路的方法。該方法可包括在第一位置處提供第一散熱器，第一散熱器可被配置成冷卻電路的第一區域。該方法可還包括在第二位置處提供第二散熱器。第二位置可不同于第一散熱器。第二位置可鄰近第一位置，并且第二散熱器可被配置成冷卻電路的第二區域。該方法可還包括提供從第一位置連續地流到第二位置的冷卻流體。冷卻流體可被配置成經由第一散熱器從第一區域并且經由第二散熱器從第二區域提取熱能，特別地，第二散熱器的冷卻性能應該比第一散熱器更好。

下面參照附圖描述各種實施例的附加特征、操作模式、優點和其它方面。應注意，本公開不限于本文描述的具體實施例。這些實施例僅出于說明的目的而給出。基于所提供的教導，附加實施例或所公開實施例的修改對于相關領域的技術人員來說將是顯而易見的。

附圖說明

說明性實施例可采取各種部件和部件布置的形式。在附圖中示出了說明性實施例，貫穿附圖，類似的附圖標記可指示在各個圖中對應或相似的部分。附圖僅用于示出實施例的目的，而不應被解釋為限制本公開。給定對附圖的以下能夠實現的描述，本公開的新穎方面對于相關領域的普通技術人員來說將變得顯而易見。

圖1示出了根據一個實施例的設備。

圖2示出了根據一個實施例的設備。

圖3示出了根據一個實施例的設備。

圖4示出了根據一個實施例的設備。

圖5示出了根據一個實施例的方法。