[發(fā)明專利]一種功率電源的電容器模塊絕緣散熱方式

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110052679.9
• 申請(qǐng)日: 2021-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112701880A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周旺龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 周旺龍
• 主分類號(hào): H02M1/00
• 分類號(hào): H02M1/00;H05K7/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種設(shè)置副散熱器對(duì)內(nèi)部電容器模塊進(jìn)行絕緣散熱的電源，包括電容器模塊、導(dǎo)熱絕緣片和電源副散熱器，所述電容器模塊置于電源殼體內(nèi)部；所述副散熱器為電源殼體組成部分，其殼體外側(cè)部分設(shè)置散熱翅片，內(nèi)側(cè)與電容器模塊通過(guò)導(dǎo)熱絕緣片隔離裝配，通過(guò)設(shè)置副散熱器對(duì)鋁電解電容器模塊進(jìn)行集中絕緣散熱的設(shè)計(jì)，解決電容器模塊在殼體內(nèi)安裝，向殼體外散熱降低電源內(nèi)部溫升的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及電源設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到中、大功率的開(kāi)關(guān)電源、逆變器或變頻器等對(duì)鋁電解電容器模塊做絕緣散熱安裝。

背景技術(shù)：

開(kāi)關(guān)電源、逆變器或變頻器等電源設(shè)備靠IGBT/MOSFET半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)整輸出的電壓和頻率，可以根據(jù)負(fù)載實(shí)際需要提供其所需要的電源電壓進(jìn)而達(dá)到節(jié)能目的，為平衡IGBT開(kāi)關(guān)造成的電壓波動(dòng)，需要采用功率母線電容器進(jìn)行濾波平穩(wěn)電壓，由于電壓、電流的作用，會(huì)產(chǎn)生電阻損耗發(fā)熱，所以電源設(shè)備必須采取適當(dāng)?shù)纳峤禍卮胧┍ＷC安全運(yùn)行。

通常電源配置的散熱器都是為IGBT/MOSFET功率半導(dǎo)體器件提供散熱的，其他被動(dòng)元件是借助“直通風(fēng)”方式進(jìn)行散熱。但特殊應(yīng)用環(huán)境下的高防護(hù)等級(jí)電源設(shè)備，如IP65以上防護(hù)等級(jí)的組串式光伏逆變器、充電樁電源模塊等，由于防護(hù)殼體需要防塵防水內(nèi)外封閉，限制了空氣流通，所以其他原器件無(wú)法繼續(xù)采用“直通風(fēng)”方式冷卻散熱。

隨著電源設(shè)備功率密度不斷提高，主回路上功率電容器對(duì)散熱要求也日益加強(qiáng)，但是由于IGBT器件功率損耗大和工作散熱溫度高，電源配置的散熱器無(wú)法為功率半導(dǎo)體和電容器同時(shí)散熱。

雖然鋁電解電容器集成模塊化以后提高了散熱能力，但功率母線鋁電解電容器模塊對(duì)密閉殼體外的散熱降溫成為工程師需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明提供一種通過(guò)設(shè)置副散熱器對(duì)鋁電解電容器模塊進(jìn)行集中絕緣散熱的設(shè)計(jì)，解決電容器模塊在殼體內(nèi)安裝，向殼體外散熱降低電源內(nèi)部溫升的問(wèn)題。

一種設(shè)置副散熱器對(duì)內(nèi)部電容器模塊進(jìn)行絕緣散熱的電源，包括電容器模塊、導(dǎo)熱絕緣片和電源副散熱器，所述電容器模塊置于電源殼體內(nèi)部；所述副散熱器為電源殼體組成部分，其殼體外側(cè)部分設(shè)置散熱翅片，內(nèi)側(cè)與電容器模塊通過(guò)導(dǎo)熱絕緣片隔離裝配。

其中，所述電容器模塊由分立式鋁電解電容器串、并聯(lián)電路集成模組和金屬構(gòu)件組成，金屬構(gòu)件與鋁電解電容器表面鋁殼具有相同等級(jí)的負(fù)電壓。

進(jìn)一步的，金屬構(gòu)件的一個(gè)結(jié)構(gòu)面作為電容器模塊的安裝底板。

其中，所述電源副散熱器由散熱性能良好的金屬材料制成。

進(jìn)一步的，通常的金屬電源外殼在外表面設(shè)置加強(qiáng)筋增大表面積可以作為副散熱器使用。

具體的，所述電源副散熱器作為電源散熱器一部分，可與電源主散熱器并列設(shè)置，也可以設(shè)置于電源側(cè)面和正面殼體的任意面上。

進(jìn)一步的，電容器模塊安裝底板與副散熱器內(nèi)側(cè)貼合導(dǎo)熱絕緣片進(jìn)行絕緣裝配。

具體的，為使電容器模塊安裝底板和副散熱器之間減小縫隙降低熱阻，可以采用螺釘緊固以及彈片或電源殼蓋壓緊方式裝配電容器模塊。

所述電容器模塊還包括引出的電連接端子，電連接端子與功率主板或?qū)щ娿~排電連接。

具體的，電連接端子可以采用焊針焊接或銅片螺釘緊固等方式與功率主板或?qū)щ娿~排電連接。

依據(jù)上述實(shí)施方案的電源通過(guò)設(shè)置副散熱器對(duì)電容器模塊進(jìn)行集中絕緣對(duì)外散熱方式，將功率母線電容器的損耗熱量散發(fā)到密閉殼體外部；有效減少電源殼體內(nèi)部溫升熱量聚集；降低了電源工作故障率；極大延長(zhǎng)了電容器模塊的工作壽命；并且保證了電源具有防塵防潮的高等級(jí)防護(hù)。

附圖說(shuō)明：

圖1電容器模塊外形結(jié)構(gòu)示意圖