大功率線性功放變頻電源的散熱裝置的製作方法

2023-11-05 10:18:57

專利名稱：大功率線性功放變頻電源的散熱裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變頻電源，特別是一種大功率線性功放變頻電源的散 熱裝置。
背景技術：
100kW-500kW有功輸出的高保真變頻電源，因要求其自身幹擾噪聲在10pC 左右(局部放電量)，必須採用電晶體線性功放電路。通常由數千隻電晶體分擔 四個橋臂的工作(如300kW的變頻電源需採用250W的電晶體五千隻左右)。 電晶體在線性工作區的效率較低，約7 0 %左右，即有3 0 %左右的電能(幾 十至一百幾十千瓦將消耗在電晶體的發熱上)，因此若該變頻電源的散熱裝置不 好，將直接影響電源的工作甚至燒壞電晶體。因此高效散熱是該類電源的關鍵 技術之一。
傳統的散熱裝置採用多隻軸流風機直排式抽風，其風道空間大，風速較低， 風量較小，熱交換效率低，故而散熱效果不理想。

實用新型內容
本實用新型目的是為了克服現有技術的不足而提供一種散熱效果較好從而 可延長變頻電源使用壽命的大功率線性功放變頻電源的高效散熱裝置。
為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是 一種大功率線性功放 變頻電源的散熱裝置，所述的變頻電源包括櫃體、設置在櫃體內的電晶體線 性功放電路，所述的電晶體線性功放電路包括四個工作橋臂，每個工作橋臂 由沿櫃體高度方向安裝的多片散熱板以及與散熱板緊密貼合設置的上千隻晶 體管組成，所述的散熱板包括多條相固定連接的高密齒散熱器，所述的散熱 裝置還包括沿櫃體兩側的高度方向開設的百葉窗進風口 、位於百葉窗進風口 上方的百葉窗出風口以及安裝在櫃體內的離心風機，在所述的離心風機的作 用下，冷空氣通過百葉窗進風口被吸入櫃體內，其流經所述的高密齒散熱器 的齒間並將電晶體傳導至高密齒散熱器上的熱量帶走而變成熱空氣，熱空氣 最終從百葉窗出風口排出。
更進一步地，所述的百葉窗進風口的葉片方向朝下，所述的百葉窗出風口 的葉片方向朝上，這樣保證了排出的熱空氣不會倒流回進風口被再次吸入而影 響熱交換效果，從而提高了熱交換效率。
所述的離心風機與百葉窗出風口之間還設置有螺旋排風道，所述的螺旋排 風通道可以減小風被排出的阻力，並防止排出的熱風重新被離心風機吸入形成 無用的氣流循環，故而可以進一步提高熱交換效率。
所述的每條高密齒散熱器上還固定連接有將高密齒散熱器的齒間以外的 通道堵封住的堵頭，通過堵頭將除散熱器齒間以外的通道封堵，確保氣流只 從齒間通道流過，從而減少了氣流截面，增大風速。
所述的離心風機為大功率離心風機，採用大功率高速離心風機，可提高
排風量，進一步增大熱交換效率。
所述的四個工作橋臂對稱地設置在所述的櫃體內 地設置在所述的櫃體內的頂部，通過對稱放置散熱器 而可形成"兩側進風，集中頂排"的最佳風道流向。
由於上述技術方案的運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點由 於該散熱裝置將變頻電源的電晶體線性功放電路中的電晶體與高密齒散熱器 緊密貼合，且在櫃體上開設有百葉窗進風口、百葉窗出風口以及在櫃體內設 置離心風機，散熱器的高密齒分布可增大熱交換面積，可以將更多的由晶體 管產生的熱量帶走，從而更加有效的降低電晶體工作時的溫度，同時採用離 心風機將熱風排出，進一步增強了熱交換效率。


附圖1為大功率線性功放變頻電源的立體結構示意附圖2為大功率線性功放變頻電源的主視圖
附圖3為高密齒散熱器與電晶體連接關係示意附圖4為一排高密齒散熱器的主視附圖5為附圖4中A處放大視附圖6為本實用新型螺旋排風道結構示意圖
附圖7為本實用新型散熱裝置工作原理示意,且所述的離心風機固定 ，頂部安裝離心風機，從
其中1、櫃體；11、進風口； 12、出風口； 13、離心風機；14、電晶體； 15、高密齒散熱器；16、堵頭；18、螺旋排風道； 2、橋臂；3、散熱板；
具體實施方式
以下結合附圖、舉例詳細說明本實用新型的具體內容
如圖1至圖2所示的大功率線性功放變頻電源，該變頻電源包括一立式櫃 體1，在櫃體1內設置有整流電路、濾波電路、電晶體線性功放電路以及單片機 控制電路等，其中整流電路、濾波電路以及單片機控制電路設置在櫃體1的下 方，電晶體線性功放電路包括四個對稱設置的工作橋臂2，每個工作橋臂2包括 二十片左右散熱板3和其上與之緊密貼合的上千隻電晶體14共同組成；所述的
散熱板3由九條固定連接在一起的高密齒散熱器15和其上分布的九十隻用於組 成線性功放電路的電晶體14共同組成，如圖3至圖5所示，高密齒散熱器15 齒數較多，從而可增大熱交換面積，能夠將更多的由電晶體產生的熱量帶走， 更加有效的降低電晶體工作時的溫度，且為了讓空氣更多的流經散熱器15的齒 間，散熱器15的齒間外通道上通過堵頭16封堵，從而保證了更多的冷空氣流 經散熱器齒間，提高了熱交換效率。
在櫃體1的相對兩側沿櫃體髙度方向開設有多排百葉窗進風口 11，在百葉 窗進風口 11上方設置有百葉窗出風口 12，在櫃體1內設置有大功率高速離心風 機13,如圖6所示，在離心風機13與出風口之間還設置有螺旋排風道18,其 中，百葉窗進風口 ll葉片方向朝下、百葉窗出風口 12的葉片方向朝上，保證 了排出的熱空氣不會倒流回進風口被吸入而影響熱交換效果，從而提高了熱交 換效率。
圖7為本實用新型散熱裝置在工作狀態下風流向示意圖，在工作狀態下， 冷空氣由百葉窗進風口 11進入櫃體內，其流經高密齒散熱器15的齒間，將由 電晶體14傳導至高密齒散熱器15上的熱量帶走，故此時冷空氣變成熱空氣， 熱空氣經離心風機13和其螺旋排風道18最終從百葉窗出風口 12排出，採用螺 旋排風通道可以減小風被排出的阻力，並防止排出的熱風重新被離心風機吸入 形成無用的氣流循環，故而可以進一步提高熱交換效率。
本實用新型採用帶螺旋排風道的離心式風機，且將風機安裝於電源櫃頂部， 四個橋臂對稱布置，形成"兩側進風，集中頂排"風道流向，離心風機由幾千
瓦的電動機帶動，壓頭大，可保持高風速。同時採用高密齒散熱器，增大熱交 換面積。並且通過堵頭將除散熱器齒間以外的通道封堵，確保氣流從齒間通道 流過，減小了氣流截面，增大風速，並且還通過百葉窗來控制進風風向和排風 風向，確保排出的熱風不會倒流回進風口，形成熱風循環，使得熱交換的效率 得到較高地提高。
權利要求1、一種大功率線性功放變頻電源的散熱裝置，所述的變頻電源包括櫃體(1)、設置在櫃體(1)內的電晶體線性功放電路，所述的電晶體線性功放電路包括四個工作橋臂(2)，其特徵在於每個工作橋臂(2)由沿櫃體(1)高度方向安裝的多片散熱板(3)以及與散熱板(3)緊密貼合設置的上千隻電晶體(14)組成，所述的散熱板(3)包括多條相固定連接的高密齒散熱器(15)，所述的散熱裝置還包括沿櫃體(1)兩側的高度方向開設的百葉窗進風口(11)、位於百葉窗進風口(11)上方的百葉窗出風口(12)以及安裝在櫃體(1)內的離心風機(13)，在所述的離心風機(13)的作用下，冷空氣通過百葉窗進風口(11)被吸入櫃體(1)內，其流經所述的高密齒散熱器(15)的齒間並將電晶體(14)傳導至高密齒散熱器(15)上的熱量帶走而變成熱空氣，熱空氣最終從百葉窗出風口(12)排出。
2、 根據權利要求1所述的大功率線性功放變頻電源的散熱裝置，其特徵 在於所述的百葉窗進風口 (ll)的葉片方向朝下，所述的百葉窗出風口 (12) 的葉片方向朝上。
3、 根據權利要求2所述的大功率線性功放變頻電源的散熱裝置，其特徵 在於所述的離心風機(13)與百葉窗出風口 (12)之間還設置有螺旋排風道(18)。
4、 根據權利要求l所述的大功率線性功放變頻電源的散熱裝置，其特徵 在於所述的每條高密齒散熱器(15)上還固定連接有將高密齒散熱器(15) 的齒間以外的通道堵封住的堵頭(16)。
5、 根據權利要求1所述的大功率線性功放變頻電源的散熱裝置，其特徵 在於所述的離心風機(13)為大功率高速離心風機。
6、 根據權利要求1所述的大功率線性功放變頻電源的散熱裝置，其特徵 在於所述的四個工作橋臂(2)對稱地設置在所述的櫃體(1)內，且所述 的離心風機(13)固定地設置在所述的櫃體(1)內的頂部。
專利摘要本實用新型涉及一種大功率線性功放變頻電源的散熱裝置，其包括沿櫃體兩側的高度方向開設的百葉窗進風口、位於百葉窗進風口上方的百葉窗出風口以及安裝在櫃體內的離心風機，在櫃體內還設置有四個工作橋臂，每個工作橋臂由沿櫃體高度方向安裝的多片散熱板以及與散熱板緊密貼合設置的上千隻電晶體組成，其中散熱板包括多條相固定連接的高密齒散熱器，在離心風機的作用下，冷空氣通過百葉窗進風口被吸入櫃體內，其流經高密齒散熱器的齒間並將電晶體傳導至高密齒散熱器上的熱量帶走而變成熱空氣，熱空氣最終從百葉窗出風口排出，採用上述散熱裝置，可使得變頻電源的散熱效率得到較大的提高。
文檔編號H05K7/20GK201204780SQ20082003312
公開日2009年3月4日 申請日期2008年3月25日 優先權日2008年3月25日
發明者張德安, 王雪松, 鮑清華 申請人:蘇州市華電電氣技術有限公司