[發明專利]大功率開關器件短時脈沖性能提升的局部制冷裝置及方法

在審

• 申請號: 202210041106.0
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114361120A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 齊磊;詹良濤;張翔宇;柴宛彤;劉珂鑫
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/467;H05K7/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙興華

1.一種大功率開關器件短時脈沖性能提升的局部制冷裝置，其特征在于，所述局部制冷裝置包括：大功率器件連接裝置、半導體制冷片、熱端散熱器、第一溫度傳感器和控制器；

大功率開關器件與所述大功率器件連接裝置的IEGT散熱器連接；

熱端散熱器與所述IEGT散熱器連接，半導體制冷片設置于熱端散熱器和IEGT散熱器之間，半導體制冷片的熱端與熱端散熱器貼合，半導體制冷片的冷端與IEGT散熱器貼合；第一溫度傳感器設置在IEGT散熱器上；

第一溫度傳感器的信號輸出端與控制器的輸入端連接，控制器的輸出端與半導體制冷片的輸入電壓控制端連接；所述控制器用于根據第一溫度傳感器測量的大功率開關器件溫度，調節半導體制冷片的輸入電壓，使大功率開關器件的溫度下降，實現大功率開關器件的局部制冷。

2.根據權利要求1所述的大功率開關器件短時脈沖性能提升的局部制冷裝置，其特征在于，所述局部制冷裝置還包括：第二溫度傳感器和散熱風扇；

第二溫度傳感器設置在熱端散熱器上；散熱風扇的風向與熱端散熱器翅片的方向平行；

第二溫度傳感器的信號輸出端與控制器的輸入端連接，散熱風扇的輸入電壓控制端與控制器的輸出端連接；

所述第二溫度傳感器用于測量半導體制冷片熱端溫度；所述控制器用于根據所述半導體制冷片熱端溫度控制散熱風扇的輸入電壓，調節散熱風扇的風冷氣流，降低半導體制冷片的熱端溫度。

3.根據權利要求1所述的大功率開關器件短時脈沖性能提升的局部制冷裝置，其特征在于，所述局部制冷裝置還包括：第三溫度傳感器；

第三溫度傳感器的信號輸出端與控制器的輸入端連接，所述第三溫度傳感器用于測量環境溫度。

4.根據權利要求1所述的大功率開關器件短時脈沖性能提升的局部制冷裝置，其特征在于，所述局部制冷裝置還包括：導熱硅脂；

所述半導體制冷片的熱端和冷端均涂覆導熱硅脂。

5.根據權利要求1所述的大功率開關器件短時脈沖性能提升的局部制冷裝置，其特征在于，所述局部制冷裝置還包括：供能裝置；

供能裝置分別與半導體制冷片、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和控制器連接。

6.根據權利要求2所述的大功率開關器件短時脈沖性能提升的局部制冷裝置，其特征在于，半導體制冷片、熱端散熱器和散熱風扇的數量均至少為三個。

7.根據權利要求6所述的大功率開關器件短時脈沖性能提升的局部制冷裝置，其特征在于，所述大功率器件連接裝置包括：兩個IEGT散熱器和多個母排；

大功率開關器件設置在兩個IEGT散熱器之間；每個IEGT散熱器的一側面與至少一個熱端散熱器連接，每個IEGT散熱器的另一側面與一個母排連接。

8.根據權利要求7所述的大功率開關器件短時脈沖性能提升的局部制冷裝置，其特征在于，所述IEGT散熱器的一側面和熱端散熱器上均開設M3螺紋底孔，所述IEGT散熱器的另一側面開設M8螺紋底孔，所述IEGT散熱器的頂面開設凹槽，所述IEGT散熱器的底面與大功率開關器件連接；

所述IEGT散熱器的M3螺紋底孔和熱端散熱器上開設的M3螺紋底孔通過M3尼龍螺絲連接；所述IEGT散熱器通過M8螺紋底孔與母排連接；所述凹槽用于放置第一溫度傳感器。