專利名稱：新型散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及散熱結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種具有風(fēng)道的新型散熱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
變頻器(Variable-frequency Drive,VFD)是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。它首先將交流電變?yōu)橹绷麟?，然后用電子元件?duì)直流電進(jìn)行開(kāi)關(guān)變?yōu)榻涣麟姟Ｗ冾l器一般由整流電路、直流中間電路、逆變電路、控制電路等幾大部分構(gòu)成，其中整流電路和逆變電路中的功率元件在運(yùn)行過(guò)程中將產(chǎn)生大量的熱，若不及時(shí)散熱將嚴(yán)重影響變頻器的性能及使用壽命。現(xiàn)有的變頻器主要通過(guò)以下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)散熱:在設(shè)有開(kāi)口的箱體通過(guò)隔板將箱體分隔為上下兩層，在隔板上方的箱體內(nèi)安裝有整流模塊、逆變模塊及各種線路板(PCB)，在隔板下方的箱體的兩端設(shè)有進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口并在該部分箱體內(nèi)安裝有風(fēng)扇及散熱器。上述變頻器的散熱結(jié)構(gòu)中，風(fēng)扇與散熱器及進(jìn)、出風(fēng)口構(gòu)成下風(fēng)道。在該散熱結(jié)構(gòu)中，外部空氣在風(fēng)扇的作用下經(jīng)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入箱體的下層對(duì)散熱器進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷，并通過(guò)出風(fēng)口排出箱體外。由此可知，現(xiàn)有的變頻器散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)中，整流模塊和逆變模塊一般位于箱體內(nèi)部的同一層，或者在散熱 風(fēng)道內(nèi)同一塊散熱器上。由于整流和逆變模塊的發(fā)熱量大小不同，對(duì)各發(fā)熱功率器件溫升的要求各異，現(xiàn)有的散熱風(fēng)道結(jié)構(gòu)散熱效果差，需要較大的風(fēng)扇或者散熱器，才能達(dá)到對(duì)器件冷卻的需求，從而變頻器的功率密度和可靠性也受到一定的限制。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)上述散熱結(jié)構(gòu)的散熱效率不高的問(wèn)題，提供一種新型散熱結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，提供一種新型散熱結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)安裝板、第一功率模塊、第二功率模塊、第一散熱器以及第二散熱器，其中:所述多個(gè)安裝板圍合成具有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的風(fēng)道；所述第一散熱器和第二散熱器分別固定在不同安裝板的內(nèi)側(cè)且所述第一散熱器和第二散熱器的翅片順著所述風(fēng)道的方向設(shè)置；所述第一功率模塊位于固定所述第一散熱器的安裝板的外側(cè)且該第一功率模塊的背部貼于第一散熱器的基板；所述第二功率模塊位于固定第二散熱器的安裝板的外側(cè)且該第二功率模塊的背部貼于第二散熱器的基板。在本實(shí)用新型所述的新型散熱結(jié)構(gòu)中，所述第一功率模塊集成有變頻器的逆變部分功率器件，所述第二功率模塊集成有變頻器的整流部分功率器件；所述第二散熱器至所述風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口的距離小于所述第一散熱器至所述風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口的距離。在本實(shí)用新型所述的新型散熱結(jié)構(gòu)中，所述固定第一散熱器的安裝板與固定第二散熱器的安裝板相對(duì)設(shè)置，所述風(fēng)道內(nèi)設(shè)有擋風(fēng)斜板且該擋風(fēng)斜板包括第一部分，該第一部分由第二散熱器的基板位于風(fēng)道出風(fēng)口一側(cè)斜向延伸到第一散熱器的翅片端部。在本實(shí)用新型所述的新型散熱結(jié)構(gòu)中，所述擋風(fēng)斜板還包括平行于第二散熱器的基板的第二部分，所述擋風(fēng)斜板的第二部分由第一部分向風(fēng)道的出風(fēng)口延伸形成且該第二部分的頂端至風(fēng)道的出風(fēng)口的距離小于或等于第一散熱器的頂部至風(fēng)道的出風(fēng)口的距離。在本實(shí)用新型所述的新型散熱結(jié)構(gòu)中，所述第一散熱器和第二散熱器的結(jié)構(gòu)滿足以下的一個(gè)或多個(gè)特征:所述第一散熱器的基板的厚度大于第二散熱器的基板的厚度；所述第一散熱器的翅片的高度大于所述第二散熱器的翅片的高度；所述第一散熱器的長(zhǎng)度大于第二散熱器的長(zhǎng)度；所述第一散熱器的翅片的厚度大于所述第二散熱器的翅片的厚度；所述第一散熱器的翅片的間隙小于所述第二散熱器的翅片的間隙。在本實(shí)用新型所述的新型散熱結(jié)構(gòu)中，所述風(fēng)道的兩端進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口分別設(shè)有防塵濾網(wǎng)。在本實(shí)用新型所述的新型散熱結(jié)構(gòu)中，所述安裝板上還固定有電容板，所述電容板位于風(fēng)道外且該電容板上的電容器的至少一部分位于風(fēng)道內(nèi)；所述電容板與第一功率模塊位于同一安裝板。在本實(shí)用新型所述的新型散熱結(jié)構(gòu)中，所述安裝板的外側(cè)還固定有直流中間電路，所述第一功率模塊和第二功率模塊分別與直流中間電路電連接。在本實(shí)用新型所述的新型散熱結(jié)構(gòu)中，所述安裝板的外側(cè)還固定有控制電路，所述第一功率模塊和第二功率模塊分別與控制電路電連接。在本實(shí)用新型所述的新型散熱結(jié)構(gòu)中，所述風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口或出風(fēng)口設(shè)有散熱風(fēng)扇。
`[0017]實(shí)施本實(shí)用新型的新型散熱結(jié)構(gòu)具有以下有益效果:通過(guò)將不同功率模塊布置在分別位于風(fēng)道不同側(cè)壁的不同散熱器，可以針對(duì)不同的發(fā)熱量和溫升要求，對(duì)散熱器分別獨(dú)立優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而改善散熱風(fēng)道的散熱效果，提高變頻器的功率密度和可靠性，降低總體散熱方案的成本。本實(shí)用新型還統(tǒng)籌分配流經(jīng)這不同散熱器的空氣流量，充分利用散熱風(fēng)道內(nèi)的空氣流量，進(jìn)一步提高散熱效率。

圖1是本實(shí)用新型的新型散熱結(jié)構(gòu)實(shí)施例的示意圖。圖2是圖1中散熱結(jié)構(gòu)的剖面圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖1、2所示，是本實(shí)用新型的新型散熱結(jié)構(gòu)實(shí)施例的示意圖。本實(shí)施例中的新型散熱結(jié)構(gòu)包括多個(gè)安裝板11、第一功率模塊14、第二功率模塊15、第一散熱器12以及第二散熱器13。上述多個(gè)安裝板11圍合成具有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的風(fēng)道(該風(fēng)道具有煙囪形結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中進(jìn)風(fēng)口位于下方)。第一散熱器12和第二散熱器13分別固定在不同的安裝板11的內(nèi)側(cè)(即風(fēng)道內(nèi))，且該第一散熱器12和第二散熱器13的基板121、131分別貼附在各自的安裝板11上(對(duì)應(yīng)的安裝板上分別具有通孔)。第一散熱器12和第二散熱器13的翅片122、132順著風(fēng)道的方向設(shè)置。第一功率模塊14位于固定第一散熱器12的安裝板11的外側(cè)且該第一功率模塊14的背部貼于第一散熱器12的基板121。第二功率模塊15位于固定第二散熱器13的安裝板11的外側(cè)且該第二功率模塊15的背部貼于第二散熱器13的基板131。本實(shí)施例中，由同一板材彎折形成的位于不同平面的部分視為不同安裝板11，SP風(fēng)道的每一側(cè)壁視為一個(gè)安裝板。特別地，上述固定第一散熱器12的安裝板與固定第二散熱器13的安裝板相對(duì)設(shè)置，即該兩個(gè)安裝板構(gòu)成風(fēng)道的相對(duì)的側(cè)壁，且第一散熱器12的翅片122平行于第二散熱器13的翅片132。本實(shí)用新型針對(duì)設(shè)備中不同的功率器件的不同發(fā)熱量，以及各自對(duì)溫升的要求，分別獨(dú)立設(shè)置不同的散熱器。對(duì)于發(fā)熱量大、溫升相對(duì)較高的功率模塊的散熱器(例如變頻器中逆變模塊的散熱器)，可以增加散熱器基板的厚度，增加散熱翅片的高度，增加散熱器的長(zhǎng)度，增加散熱翅片的厚度，減小散熱翅片之間的間隙(增加散熱翅片的數(shù)目)等。而對(duì)于發(fā)熱量小、溫升相對(duì)較低的功率模塊的散熱器(例如變頻器中整流模塊的散熱器)，可以減小散熱器基板的厚度，減小散熱翅片的高度，減小散熱器的長(zhǎng)度，減小散熱翅片的厚度，增加散熱翅片之間的間隙(減少散熱翅片的數(shù)目)等。在上述新型散熱結(jié)構(gòu)應(yīng)用于變頻器中時(shí)，第一功率模塊14可集成變頻器的逆變部分功率器件，第二功率模塊15可集成變頻器的整流部分功率器件，即第二功率模塊15正常工作時(shí)的發(fā)熱量小于第一功率模塊14正常工作時(shí)的發(fā)熱量。此時(shí)，第一散熱器12和第二散熱器13的結(jié)構(gòu)滿足以下的一個(gè)或多個(gè)特征:第一散熱器12的基板121的厚度大于第二散熱器13的基板131的厚度；第一散熱器12的翅片122的高度大于第二散熱器13的翅片132的高度；第一散熱器12的長(zhǎng)度大于第二散熱器13的長(zhǎng)度；第一散熱器12的翅片122的厚度大于第二散 熱器13的翅片132的厚度；第一散熱器12的翅片122的間隙小于第二散熱器13的翅片132的間隙。在實(shí)際應(yīng)用中，可通過(guò)改變不同散熱器在風(fēng)道空氣流動(dòng)方向的相對(duì)位置，提高散熱效果。具體地，可使第二散熱器13至風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口的距離小于第一散熱器12至風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口的距離，即發(fā)熱量較小的功率模塊對(duì)應(yīng)的散熱器更靠近風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口。此外，還可在風(fēng)道內(nèi)設(shè)置擋風(fēng)斜板且該擋風(fēng)斜板包括第一部分171，該第一部分171由第二散熱器13的基板131位于風(fēng)道的出風(fēng)口一側(cè)斜向延伸到第一散熱器12的翅片122端部。上述擋風(fēng)斜板還可包括平行于第一散熱器12的基板121的第二部分172，該第二部分172由第一部分向風(fēng)道的出風(fēng)口延伸形成且該第二部分的頂端至風(fēng)道的出風(fēng)口的距離小于或等于第一散熱器12的頂部至風(fēng)道的出風(fēng)口的距離。擋風(fēng)斜板的第一部分171與圖2中的水平方向的夾角0 (即第一部分171的傾斜度)，可以根據(jù)第一散熱器12和第二散熱器13之間的相對(duì)位置及風(fēng)量分配的需要而優(yōu)化設(shè)計(jì)。如果要增大第二散熱器13的流動(dòng)阻力，增加流向第一散熱器12的風(fēng)量，可使擋風(fēng)斜板第一部分171與圖2中的水平方向的夾角0減??；反之亦然。通過(guò)將不同散熱器在風(fēng)道空氣流動(dòng)方向的相對(duì)位置錯(cuò)開(kāi)，將發(fā)熱量小、溫升相對(duì)較低的功率模塊的散熱器(例如整流模塊的散熱器)置于靠近風(fēng)道進(jìn)風(fēng)口的位置，而將發(fā)熱量大、溫升相對(duì)較高的功率模塊的散熱器(例如逆變模塊的散熱器)置于相對(duì)遠(yuǎn)離風(fēng)道進(jìn)風(fēng)口的位置，然后在溫升較低的功率模塊的散熱器的出風(fēng)口位置設(shè)置擋風(fēng)斜板(如圖2)，把流經(jīng)該散熱器的空氣導(dǎo)向溫升較高的功率模塊的散熱器，同時(shí)增加溫升較低的功率模塊的散熱器的空氣流動(dòng)阻力，使分配給溫升較高的功率模塊的散熱器的空氣流量增加，強(qiáng)化其空氣對(duì)流散熱效果。在本實(shí)用新型的新型散熱結(jié)構(gòu)中，不同散熱器的尺寸參數(shù)以及擋風(fēng)斜板的傾斜度等，可以通過(guò)熱仿真軟件或者實(shí)際樣機(jī)熱測(cè)試來(lái)優(yōu)化確定，而前者(熱仿真計(jì)算)成本低、設(shè)計(jì)周期短，推薦采用這種優(yōu)化方法。為了避免灰塵進(jìn)入風(fēng)道并堵塞風(fēng)道，影響散熱效率，可在上述風(fēng)道的兩端開(kāi)口處(即進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口)分別設(shè)置防塵濾網(wǎng)。 此外，上述風(fēng)道還可包括固定有電容器的電容板16，該電容板16位于安裝板11的外側(cè)且該電容板16上的電容器的至少一部分位于風(fēng)道內(nèi)，從而電容器產(chǎn)生的熱量也可通過(guò)風(fēng)道排出。特別地，為提高功率密度，上述電容板16可與第一功率模塊14位于風(fēng)道的同
一側(cè)壁。設(shè)備(例如變頻器)的其他部分電路，例如直流中間電路、接線端子、控制電路等，也可設(shè)置在其中一個(gè)安裝 板11的外側(cè)。為便于接線，直流中間電路、接線端子、控制電路可設(shè)于與第一功率模塊14和第二功率模塊15不同的安裝板上,從而方便第一功率模塊14和第二功率模塊15分別電連接直流中間電路。此外，為進(jìn)一步提高散熱效率，可在上述的通用模塊化變頻器的風(fēng)道的一個(gè)開(kāi)口處(進(jìn)風(fēng)口或出風(fēng)口)設(shè)置散熱風(fēng)扇。在實(shí)際應(yīng)用中，還可根據(jù)功率模塊的數(shù)量和散熱要求，在更多的安裝板11上設(shè)置更多的散熱器。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種新型散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括多個(gè)安裝板、第一功率模塊、第二功率模塊、第一散熱器以及第二散熱器，其中:所述多個(gè)安裝板圍合成具有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的風(fēng)道；所述第一散熱器和第二散熱器分別固定在不同安裝板的內(nèi)側(cè)且所述第一散熱器和第二散熱器的翅片順著所述風(fēng)道的方向設(shè)置；所述第一功率模塊位于固定所述第一散熱器的安裝板的外側(cè)且該第一功率模塊的背部貼于第一散熱器的基板；所述第二功率模塊位于固定第二散熱器的安裝板的外側(cè)且該第二功率模塊的背部貼于第二散熱器的基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一功率模塊集成有變頻器的逆變部分功率器件，所述第二功率模塊集成有變頻器的整流部分功率器件；所述第二散熱器至所述風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口的距離小于所述第一散熱器至所述風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述固定第一散熱器的安裝板與固定第二散熱器的安裝板相對(duì)設(shè)置，所述風(fēng)道內(nèi)設(shè)有擋風(fēng)斜板且該擋風(fēng)斜板包括第一部分，該第一部分由第二散熱器的基板位于風(fēng)道出風(fēng)口一側(cè)斜向延伸到第一散熱器的翅片端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述擋風(fēng)斜板還包括平行于第二散熱器的基板的第二部分，所述擋風(fēng)斜板的第二部分由第一部分向風(fēng)道的出風(fēng)口延伸形成且該第二部分的頂端至風(fēng)道的出風(fēng)口的距離小于或等于第一散熱器的頂部至風(fēng)道的出風(fēng)口的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一散熱器和第二散熱器的結(jié)構(gòu)滿足以下的一個(gè)或多個(gè)特征:所述第一散熱器的基板的厚度大于第二散熱器的基板的厚度；所述第一散熱器的翅片的高度大于所述第二散熱器的翅片的高度；所述第一散熱器的長(zhǎng)度大于第二散熱器的長(zhǎng)度；所述第一散熱器的翅片的厚度大于所述第二散熱器的翅片的厚度；所述第一散熱器的翅片的間隙小于所述第二散熱器的翅片的間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述風(fēng)道的兩端進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口分別設(shè)有防塵濾網(wǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的`新型散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述安裝板上還固定有電容板，所述電容板位于風(fēng)道外且該電容板上的電容器的至少一部分位于風(fēng)道內(nèi)；所述電容板與第一功率模塊位于同一安裝板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述安裝板的外側(cè)還固定有直流中間電路，所述第一功率模塊和第二功率模塊分別與直流中間電路電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述安裝板的外側(cè)還固定有控制電路，所述第一功率模塊和第二功率模塊分別與控制電路電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口或出風(fēng)口設(shè)有散熱風(fēng)扇。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種新型散熱結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)安裝板、第一功率模塊、第二功率模塊、第一散熱器以及第二散熱器，其中所述多個(gè)安裝板圍合成具有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的風(fēng)道；所述第一散熱器和第二散熱器分別固定在不同安裝板的內(nèi)側(cè)且所述第一散熱器和第二散熱器的翅片順著所述風(fēng)道的方向設(shè)置；所述第一功率模塊位于固定所述第一散熱器的安裝板的外側(cè)且該第一功率模塊的背部貼于第一散熱器的基板；所述第二功率模塊位于固定第二散熱器的安裝板的外側(cè)且該第二功率模塊的背部貼于第二散熱器的基板。本實(shí)用新型通過(guò)將不同功率模塊布置在位于風(fēng)道不同側(cè)壁的不同散熱器，可以針對(duì)不同的發(fā)熱量和溫升要求，對(duì)散熱器分別獨(dú)立優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而改善散熱效果。
文檔編號(hào)H02M1/00GK203104252SQ20132003541
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月23日
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