本實(shí)用新型涉及電子器件的散熱冷卻技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種發(fā)射機(jī)功放單元冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù):
全固態(tài)發(fā)射機(jī)進(jìn)入世界市場已有多年歷史,它以壽命長、維護(hù)量小、工作穩(wěn)定可靠而獲得用戶的青睞。但發(fā)射機(jī)的功放芯片功耗非常大,對冷卻系統(tǒng)要求較高。發(fā)射機(jī)功放單元的冷卻系統(tǒng)目前主要采用兩種方式:傳統(tǒng)的風(fēng)冷和水冷基板散熱器冷卻。
采用風(fēng)冷方式的發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用,在環(huán)境較好的地區(qū)使用可靠性高,但風(fēng)冷方式有其固有的缺點(diǎn)——(1)噪聲大,尤其是大功率風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)和氣流通過功放單元時(shí)都會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲;(2)對濾塵系統(tǒng)要求高,風(fēng)冷方式發(fā)射機(jī)對機(jī)房空氣潔凈度要求較高,否則功放單元的通風(fēng)道很容易堵;(3)對環(huán)境溫度要求高,風(fēng)冷方式的環(huán)境溫度會(huì)直接影響到發(fā)射機(jī)的輸出功率,在一些高溫地區(qū)或夏天高溫時(shí)間,都得采用各種方法和措施來降低環(huán)境的溫度(加空調(diào)等)來保持發(fā)射機(jī)處于恒溫工作狀態(tài);(4)風(fēng)冷發(fā)射機(jī)由于風(fēng)道的設(shè)計(jì)會(huì)占用機(jī)內(nèi)的大量空間,一般體積都會(huì)很大,并且空氣中含水量大的地區(qū)會(huì)造成機(jī)內(nèi)通風(fēng)道的腐蝕,高原地區(qū)會(huì)因?yàn)榭諝庀”《鴮?dǎo)致散熱效果差。
采用水冷基板散熱器冷卻的發(fā)射機(jī)相對風(fēng)冷有很多優(yōu)點(diǎn),體積小、噪音低;散熱效率高,適合于大功率發(fā)射機(jī)。水冷基板散熱是將工作電路的多路功放模塊放置在散熱板上,散熱板內(nèi)設(shè)有封閉冷卻管道;冷卻管道與外界一個(gè)液體循環(huán)裝置相通;通過泵產(chǎn)生的動(dòng)力,推動(dòng)密閉系統(tǒng)中的液體循環(huán),將散熱器吸收的功放芯片產(chǎn)生的熱量帶到面積更大的散熱裝置,進(jìn)行散熱。冷卻后的液體再次回流到吸熱設(shè)備,如此循環(huán)往復(fù)。這種水冷基板散熱器存在以下缺點(diǎn):(1)漏液,一旦漏液將會(huì)導(dǎo)致停機(jī);(2)容易在水冷基板內(nèi)產(chǎn)生水垢,一旦水垢形成將會(huì)大幅降低導(dǎo)熱系數(shù),影響散熱;(3)隨著功放芯片的功率密度不斷增加,水冷基板散熱器終將無法滿足散熱需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型提出了一種發(fā)射機(jī)功放單元冷卻系統(tǒng),本發(fā)射機(jī)功放單元冷卻系統(tǒng)將功放芯片安裝在基板上,再裝配到一個(gè)密封箱體內(nèi),箱體頂部為噴淋裝置,將絕緣冷卻油直接噴淋在功放芯片及其它散熱器件上,功放單元采用全封閉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、體積小、噪音低,功放芯片除了底部與基板良好接觸散熱外,芯片頂部受絕緣油噴淋冷卻,大大提高了散熱效率。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型提供了一種發(fā)射機(jī)功放單元冷卻系統(tǒng),包括:箱體,所述箱體的頂部敞開;固定在箱體頂部的噴淋盒,所述噴淋盒的底面設(shè)置有多個(gè)噴淋孔;設(shè)置在噴淋盒后側(cè)面的進(jìn)液管;固定在箱體內(nèi)部的基板;安裝在基板上的功放芯片;設(shè)置在箱體后側(cè)面的出液管,所述出液管通過管道連接到風(fēng)冷冷卻器,所述風(fēng)冷冷卻器的出口端通過管道連接到儲液箱,所述儲液箱的出口端通過循環(huán)泵連接到進(jìn)液管。
在上述技術(shù)方案中,功放芯片裝在基板上,基板通過結(jié)構(gòu)件與箱體連接,進(jìn)行散熱工序時(shí),循環(huán)泵打開,將儲液箱內(nèi)的液體工質(zhì)從進(jìn)液管高壓輸送至噴淋盒內(nèi),并從噴淋盒底面設(shè)置的多個(gè)噴淋孔均勻噴出,直接噴附在功放芯片表面,液體工質(zhì)在重力作用下流經(jīng)功放芯片表面,吸收功放芯片工作產(chǎn)生的熱量后,集中至箱體底部,并從出液管流出,將功放芯片以及其它電子元器件產(chǎn)生的熱量通過液體工質(zhì)帶走,吸熱后的液體工質(zhì)被輸送至風(fēng)冷冷卻器,風(fēng)冷冷卻器對液體工質(zhì)進(jìn)行降溫后重新輸送至儲液箱,如此實(shí)現(xiàn)了絕緣冷卻油的循環(huán)使用,而且由于絕緣冷卻油的比熱容大于空氣,相同條件下液冷的散熱效率明顯高于空氣冷卻,并且絕緣冷卻油與芯片等發(fā)熱元件直接接觸,增大接觸面積,降低接觸熱阻,散熱效率明顯提高。
優(yōu)選的,所述箱體的后側(cè)面上還設(shè)置有信號接口和電源接口,所述信號接口、電源接口、噴淋盒與箱體對接處使用密封膠墊密封,信號接口和電源接口實(shí)現(xiàn)功放的信號輸出和電源輸入,為了防止漏液,信號接口、電源接口與箱體對接處需要使用密封膠墊密封。
優(yōu)選的,所述儲液箱與循環(huán)泵連接的管道上還設(shè)置有過濾器。過濾器可以去除絕緣冷卻油在循環(huán)過程中可能帶入的雜質(zhì),防止雜質(zhì)在功放芯片上產(chǎn)生沉積,影響功放的正常使用。
本實(shí)用新型提供的一種發(fā)射機(jī)功放單元冷卻系統(tǒng)的有益效果在于:
(1)本發(fā)射機(jī)功放單元冷卻系統(tǒng)將功放芯片安裝在基板上,再裝配到一個(gè)密封箱體內(nèi),箱體頂部為噴淋裝置,將絕緣冷卻油直接噴淋在功放芯片及其它散熱器件上,功放單元采用全封閉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、體積小、噪音低,功放芯片除了底部與基板良好接觸散熱外,芯片頂部受絕緣油噴淋冷卻,由于絕緣冷卻油的比熱容大于空氣,相同條件下液冷的散熱效率明顯高于空氣冷卻,并且絕緣冷卻油工質(zhì)與芯片等發(fā)熱元件直接接觸,增大接觸面積,降低接觸熱阻,散熱效率明顯提高;
(2)本發(fā)射機(jī)功放單元冷卻系統(tǒng)中使用液體工質(zhì)使用液體工質(zhì)噴淋冷卻,與風(fēng)冷相比降低功耗,減少噪音;
(3)本發(fā)射機(jī)功放單元冷卻系統(tǒng)采用密封式箱體,所有電子元器件與外界空氣隔絕,避免了灰塵對功放芯片等電子元器件造成影響,功放運(yùn)行更為穩(wěn)定、可靠,使用壽命更長;
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型中箱體的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型中箱體的剖視圖。
圖3為本實(shí)用新型中各個(gè)部件的連接示意圖。
圖中:1、箱體;2、出液管;3、進(jìn)液管;4、噴淋盒;5、功放芯;6、基板;7、信號接口;8、電源接口;9、液體工質(zhì);10、循環(huán)泵;11、儲液箱;12、風(fēng)冷冷卻器。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。本領(lǐng)域普通人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
實(shí)施例:一種發(fā)射機(jī)功放單元冷卻系統(tǒng)。
參照圖1至圖3所示,一種發(fā)射機(jī)功放單元冷卻系統(tǒng),包括:箱體1,所述箱體1的頂部敞開;固定在箱體1頂部的噴淋盒4,所述噴淋盒4的底面設(shè)置有多個(gè)噴淋孔;設(shè)置在噴淋盒4后側(cè)面的進(jìn)液管3;固定在箱體1內(nèi)部的基板6;安裝在基板6上的功放芯片5;設(shè)置在箱體1后側(cè)面的出液管2,所述出液管2通過管道連接到風(fēng)冷冷卻器12,所述風(fēng)冷冷卻器12的出口端通過管道連接到儲液箱11,所述儲液箱11的出口端通過循環(huán)泵10連接到進(jìn)液管3;所述箱體1的后側(cè)面上還設(shè)置有信號接口7和電源接口8,所述信號接口7、電源接口8、噴淋盒4與箱體1對接處使用密封膠墊密封;所述儲液箱11與循環(huán)泵10連接的管道上還設(shè)置有過濾器。
本實(shí)用新型的工作原理是:本發(fā)射機(jī)功放單元冷卻系統(tǒng)采用液體工質(zhì)9噴淋冷卻模式,功放芯片5裝在基板6上,基板6通過結(jié)構(gòu)件與箱體1連接,進(jìn)行散熱工序時(shí),循環(huán)泵10打開,將儲液箱11內(nèi)的液體工質(zhì)9從進(jìn)液管3高壓輸送至噴淋盒4內(nèi),并從噴淋盒4底面設(shè)置的多個(gè)噴淋孔均勻噴出,直接噴附在功放芯片5表面,液體工質(zhì)9在重力作用下流經(jīng)功放芯片5表面,吸收功放芯片5工作產(chǎn)生的熱量后,集中至箱體1底部,并從出液管2流出,將功放芯片5以及其它電子元器件產(chǎn)生的熱量通過液體工質(zhì)9帶走,吸熱后的液體工質(zhì)9被輸送至風(fēng)冷冷卻器12,風(fēng)冷冷卻器12對液體工質(zhì)9進(jìn)行降溫后重新輸送至儲液箱11,如此實(shí)現(xiàn)了絕緣冷卻油液體工質(zhì)9的循環(huán)使用,而且由于絕緣冷卻油的比熱容大于空氣,相同條件下液冷的散熱效率明顯高于空氣冷卻,并且絕緣冷卻油與芯片等發(fā)熱元件直接接觸,增大接觸面積,降低接觸熱阻,散熱效率明顯提高。
以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,但本實(shí)用新型不應(yīng)局限于該實(shí)施例和附圖所公開的內(nèi)容,所以凡是不脫離本實(shí)用新型所公開的精神下完成的等效或修改,都落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。