Igbt转角深孔式水冷散热器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水冷散热器，具体是一种IGBT转角深孔式水冷散热器，属于散热装置技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，现有存在的大功率变流器上开始普遍使用绝缘栅双极晶体管IGBT元件。和其他电力电子器元件一样，如断晶闸管CTO和电力晶体管GTR，由于开关损耗和通态损耗的不可避免，IGBT在使用过程中会产生大量的热量，若不及时将这些热量散发出去，IGBT元件的温度升高就会影响功率的发挥，超温甚至能够导致IGBT的彻底损坏。
[0003]—般而言，电力电子器件的散热方法主要包括风冷、油冷和水冷。如铁路机车变流器和其他移动设备变流器的散热结构都是采用风冷和油冷的方式。但是，无论是油冷，还是风冷，这些普遍的散热方法都存在着散热效率低、散热器体积大和重量大等缺点。其中，油冷方式还存在漏油至污染的缺陷。极少数的散热器采用水冷方式，其主要是利用水箱式结构。水箱式结构虽然工艺简单，但是，其体积和重量太大，导致变流器的生产和维修不方便。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在问题，本实用新型提供一种IGBT转角深孔式水冷散热器，其散热效率高，体积小。并且带有方便进行模块化设计的散热器支路，便于变流器的生产和维修。
[0005]本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:一种IGBT转角深孔式水冷散热器，包括转角深孔式散热器体和固定安装在所述散热器体表面的IGBT模块；所述散热器体与IGBT模块相接触的表面均涂有导热硅脂；
[0006]所述IGBT模块包括并联的IGBT元件，以及与IGBT元件依次串联的去离子装置、冷却箱和水栗；
[0007]所述散热器体包括散热器单元和用于密封散热器单元内水道的水道盖板。
[0008]进一步，所述散热器体上连接有进水口和出水口。
[0009]进一步，所述水道盖板与所述散热器单元采用氩弧铝焊焊接为一体。
[0010]进一步，所述IGBT模块与散热器体通过螺钉固定连接在一起。
[0011]本实用新型的有益效果是:通过将散热器进行模块化设计，分割为较小的模块化单元，对模块化单元的散热器内部结构进行转角深孔式设计，从而提高散热效率，进一部减小散热器系统的体积和重量。
[0012]该装置结构简单有效，制造方便，安全性高。其提高了变流器散热器的效率，尽可能地减少散热器的体积和重量，并方便进行模块化设计散热器支路，便于变流器的生产和检修。
[0013]该转角深孔式水冷散热器装置涉及到大功率绝缘栅双极晶体管IGBT元件，适用于使用IGBT元件的电力电子变流器。尤其适合于在体积和重量要求比较苛刻的铁路机车变流器和其他移动设备的、变流器中运用。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型整体结构示意图；
[0015]图2为本实用新型冷却系统原理图；
[0016]图3为本实用新型散热器单元构造图；
[0017]图4为本实用新型转角深孔式结构水流示意图；
[0018]图中:1、IGBT模块，2、去离子装置，3、冷却水箱，4、水栗，5、导热硅脂，6、水道盖板，7、进水口，8、散热器单元，9、出水口，10、散热器体。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0020]如图1、图2和图3所示，一种IGBT转角深孔式水冷散热器，包括转角深孔式散热器体10，在所述散热器体10上表面固定安装有IGBT模块I。所述IGBT模块I和散热器体10通过螺钉固定连接在一起。在散热器体10和IGBT模块I相接触的表面均涂抹有导热硅脂5。IGBT模块I和散热器体10的安装面上使用了导热硅脂5以增强热传递的效率。
[0021]所述IGBT模块I包括三个并联的IGBT元件，三个并联的IGBT元件作为一个整体依次与去离子装置2、冷却水箱3和水栗4串联在一起，从而组成IGBT模块。
[0022]所述散热器体10包括安装在散热器体10内的散热器单元8，所述散热器单元8内设置有转角深孔的水道，水道两端密封有水道盖板6。在散热器体10 —侧固定连接有进水口 7和出水口 9。进水口 7和出水口 9分别连接水道的两端。所述水道盖板6和所述散热器单元8采用氩弧铝焊焊接在一体，能够达到充分的密封效果和一定的机械强度。进水口7、出水口 9和散热器体10之间以及散热器体10的两组组件之间采用特殊氩弧铝焊，能够充分抗击循环水压的机械强度。
[0023]工作原理:如图4所示，密封转角深孔式结构的要点是按照热交换的原理设计散热器单元内部的水流路线。冷却水流从进水口 7进入，最后从出水口 9流出。经过了分流、回流等处理，达到了模块内部多个支路水流均匀，强度梯度均匀，热交换充分的效果。在散热器单元内采用了转角深孔式设计水流路线，与水箱式散热器相比，具有更好的热传导率。能够满足同样的散热指标的前提下，能够较大地所见散热器的体积，同时也降低了散热器的重量。
[0024]以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。
【主权项】
1.一种IGBT转角深孔式水冷散热器，其特征在于:包括转角深孔式散热器体(10)和固定安装在所述散热器体(10)表面的IGBT模块⑴；所述散热器体(10)与IGBT模块(I)相接触的表面均涂有导热硅脂(5); 所述IGBT模块(I)包括并联的IGBT元件，以及与IGBT元件依次串联的去离子装置(2)、冷却箱(3)和水栗(4); 所述散热器体(10)包括散热器单元(8)和用于密封散热器单元(8)内水道的水道盖板(6) ο2.根据权利要求1所述的IGBT转角深孔式水冷散热器，其特征在于:所述散热器体(10)上连接有进水口(7)和出水口(9)。3.根据权利要求1或2所述的IGBT转角深孔式水冷散热器，其特征在于:所述水道盖板(6)与所述散热器单元(8)采用氩弧铝焊焊接为一体。4.根据权利要求3所述的IGBT转角深孔式水冷散热器，其特征在于:所述IGBT模块(I)与散热器体(10)通过螺钉固定连接在一起。
【专利摘要】本实用新型公开了一种IGBT转角深孔式水冷散热器，包括转角深孔式散热器体(10)和固定安装在所述散热器体表面的IGBT模块(1)；所述散热器体与IGBT模块相接触的表面均涂有导热硅脂(5)；所述IGBT模块包括并联的IGBT元件，以及与IGBT元件依次串联的去离子装置(2)、冷却箱(3)和水泵(4)；所述散热器体包括散热器单元(8)和用于密封散热器单元内水道的水道盖板(6)。装置结构简单有效，制造方便，安全性高。其提高了变流器散热器的效率，尽可能地减少散热器的体积和重量，并方便进行模块化设计散热器支路，便于变流器的生产和检修。
【IPC分类】H01L29/739, H01L23/473, H01L23/367
【公开号】CN204885137
【申请号】CN201520638848
【发明人】王婷, 宋涛, 席海山
【申请人】武汉征原电气有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月24日