一種具備散熱功能的複合母排的製作方法

2023-11-01 15:54:57

一種具備散熱功能的複合母排的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種具備散熱功能的複合母排，包括導體層，所述導體層包括兩層固定連接的導體，兩層導體的貼合面上開設有凹槽。本發明能更有效地控制工作過程中複合母排的溫度，使得複合母排能夠承受更大的電流或是更高的環境溫度而不至於破壞母排的絕緣材料，防止複合母排性能下降。
【專利說明】一種具備散熱功能的複合母排
【技術領域】
[0001]本發明涉及複合母排，特別是一種具備散熱功能的複合母排。
【背景技術】
[0002]複合母排是由一層或多層導電材料、絕緣材料疊加而成，絕緣材料逐層疊合在導電材料中，構成一個多層複合結構連接電路。複合母排的每層導電材料(即導體層)上的絕緣通孔14內設有用於導電的導柱4，相鄰兩層導體層之間設有絕緣層。
[0003]複合母排在工作過程中，複合母排的電流的熱效應以及安裝在母排上元器件的熱傳導使得複合母排溫度升高；特別是使用在大電流模塊中或是高溫環境中的複合母排，溫度往往會過高，甚至有時超過母排本身的耐受溫度，而導致母排絕緣的破壞，破壞與其連接使用的元器件。傳統的複合母排由於不具備散熱裝置，而是靠母排表面的空氣對流以及熱輻射進行散熱，要滿足相應的高溫條件，只能靠增大母排產品尺寸或是提高產品絕緣材料耐溫等級來滿足設計要求。
[0004]傳統複合母排導體層(即導電材料)大都是一塊銅板，銅板表面覆蓋絕緣材料。由於電流的熱效應，工作過程中銅板會產生大量熱量，裸露的銅板可以靠母排表面的空氣對流以及熱輻射進行散熱，而被絕緣層覆蓋的銅板部分只能透過絕緣材料散熱，一般的絕緣材料耐溫等級不高，工作中產品溫升不能過高；要滿足大電流溫升要求，需要從兩方面去進行產品設計，一是增大導體橫截面積，設計尺寸更大的產品，通常由於結構受限，此方法難以實現；另一方面就是提高材料耐溫等級，使用耐溫更高規格的絕緣材料，而現有的絕大部分母排絕緣材料難以滿足過高溫度要求。
[0005]電流熱效應:電流通過導體時電能轉化成熱，把這種現象叫做電流熱效應；根據焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電的時間成正比；電流熱效應的散熱量Q的計算公式為=Q=I2Rt ；1為電流大小；R為導體電阻；T為通電時間。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術不足，提供一種具備散熱功能的複合母排，更有效地控制複合母排工作過程中的溫度，使得複合母排能夠承受更大的電流或是適應更高的環境溫度。
[0007]為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是:一種具備散熱功能的複合母排，包括導體層，所述導體層包括兩層固定連接的導體，兩層導體的貼合面上開設有凹槽。
[0008]所述凹槽兩端的導體上開設有用於安裝管道接頭的安裝孔，便於利用管道接頭將凹槽內的管道與液冷系統連接起來，對複合母排散熱。
[0009]所述兩層導體的兩個貼合面上均開設有凹槽，且所述兩個貼合面上的凹槽拼合形成散熱通道，降低製造加工難度，使散熱結構更加簡單。
[0010]所述散熱通道兩端的導體上開設有用於安裝管道接頭的安裝孔，便於利用管道接頭將安裝在散熱通道內的管道與液冷系統連接起來，對複合母排進行散熱。
[0011]所述兩層導體的貼合面通過焊接片或粘結片固定連接，焊接片或粘結片使兩層導體更好地貼合固定。
[0012]所述焊接片或粘結片與所述凹槽接觸的位置開設有與所述凹槽形狀、寬度相同的槽體，槽體的設計保證每個導體層內兩層導體上的凹槽形成一個散熱通道，降低設計難度，使散熱結構更加簡單。
[0013]與現有技術相比，本發明所具有的有益效果為:本發明用兩層導體固定連接組成導體層，並在兩層導體表面開設凹槽，兩層導體表面的凹槽拼合形成散熱通道，冷卻液可以直接經散熱通道對複合母排導體進行降溫，從而更有效地控制工作過程中複合母排的溫度，使得複合母排能夠承受更大的電流或是更高的環境溫度而不至於破壞母排的絕緣材料，防止複合母排性能下降。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發明一實施例導體層透視圖；
圖2為圖1的A-A面剖視圖；
圖3為圖2中I部分的放大圖；
圖4為本發明一實施例導體層零部件總成圖；
圖5為由圖4的導體層組成的複合母排的零部件總成圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1一圖3所示，本發明一實施例導體層包括兩層固定連接的導體，兩層導體的貼合面均開設有凹槽6，且第一層導體I和第二層導體2貼合面上的凹槽6拼合形成散熱通道7。
[0016]散熱通道兩端的第一層導體I或第二層導體2上開設有用於安裝管道接頭5的安裝孔10。
[0017]所述第一層導體I和第二層導體2的貼合面通過焊接片或粘結片3固定連接；所述焊接片或粘結片3與所述凹槽6接觸的位置開設有與所述凹槽形狀、寬度相同的槽體8。
[0018]本實施例中，第一層導體I和第二層導體2均為銅板。
[0019]圖4為本發明一實施例導體層零部件總成圖，導體層包括以下零部件:第一層導體1+第二層導體2+焊接片或粘接片3+導柱4+管道接頭5。
[0020]圖5為由圖4的導體層組成的複合母排的零部件總成圖，包括以下零部件:下表面絕緣層15+第一粘接層19+正導體層13+正極絕緣塞塊17 (設置在正極導體層上)+第二粘接層20+中間絕緣層18+第三粘接層21+負導體層22+負極絕緣塞塊23 (設置在負極導體層上)+第四粘接層24+上表面絕緣層25。
[0021]使用時，在本實施例的散熱通道內安裝管道，將液冷系統中的管道與管道接頭5相連，在複合母排工作過程中，冷卻液從一個管道接頭流入，經過複合母排散熱通道內的管道，再從複合母排的另一個管道接頭流出到液冷系統中，不斷循環的冷卻液與複合母排導體發生熱交換，從而使複合母排的溫度得到有效的控制。
【權利要求】
1.一種具備散熱功能的複合母排，包括導體層，其特徵在於，所述導體層包括兩層固定連接的導體，兩層導體的貼合面上開設有凹槽。
2.根據權利要求1所述的具備散熱功能的複合母排，其特徵在於，所述凹槽兩端的導體上開設有用於安裝管道接頭的安裝孔。
3.根據權利要求1所述的具備散熱功能的複合母排，其特徵在於，所述兩層導體的兩個貼合面上均開設有凹槽，且所述兩個貼合面上的凹槽拼合形成散熱通道。
4.根據權利要求3所述的具備散熱功能的複合母排，其特徵在於，所述散熱通道兩端的導體上開設有用於安裝管道接頭的安裝孔。
5.根據權利要求1?3之一所述的具備散熱功能的複合母排，其特徵在於，所述兩層導體的貼合面通過焊接片或粘結片固定連接。
6.根據權利要求5所述的具備散熱功能的複合母排，其特徵在於，所述焊接片或粘結片與所述凹槽接觸的位置開設有與所述凹槽形狀、寬度相同的槽體2。
【文檔編號】H01B7/42GK103456407SQ201310414491
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】張強, 王亮, 孫石林 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司