散熱結構及具有該散熱結構的功率單元的製作方法
2023-10-31 04:13:42
專利名稱：散熱結構及具有該散熱結構的功率單元的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及散熱結構，更具體地說，涉及一種散熱結構及具有該散熱結構的功率單元。
背景技術：
在電力電子功率變換器中，熱設計對產品的可靠性有著至關重要的影響，因此需要進行合理的結構布局及良好的風道設計。如圖I所示,是現有的功率單元的結構示意圖。該功率單元由散熱器11、功率器件12、風扇13、結構件14組成，其中散熱器11和風扇13位於一個由結構件14及散熱器11的基本分隔而成的獨立的封閉腔體中。功率器件12排列在散熱器11的基板的上方，相關單板則位於散熱器11上面的腔體中。 在上述功率單元中，風扇13的風道完全經過散熱器11所在腔體，散熱效果好，風扇利用率高。因此功率單元的上述結構被廣泛應用在電力電子設備中，並由此引申出各種變化，例如風扇或吹風或抽風、功率單元水平放置或垂直放置等。但是隨著功率單元的功率密度的不斷增大，功率單元的布局要求越來越緊湊，因此很多時候需要把功率器件上方的空間充分利用起來，尤其是功率器件為PCB板，例如PCB板上可能有很多發熱部分，包括驅動電路、母線電容、功率電阻等。這些器件同樣需要很好的通風條件。如果繼續採用上面功率單元結構，則散熱器上方器件發熱問題就不易解決。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於，針對上述功率單元散熱不佳的問題，提供一種散熱結構及具有該散熱結構的功率單元。本實用新型解決上述技術問題的技術方案是，提供一種散熱結構，包括發熱器件、散熱器、風扇及結構件，其中所述散熱器的兩側由散熱器基板及結構件分隔成獨立的第一腔體和第二腔體，所述發熱器件位於第一腔體且所述風扇位於第二腔體，所述第一腔體及第二腔體之間的結構件上設有連通所述第一腔體和第二腔體的通風孔或通風槽。在本實用新型所述的散熱結構中，所述通風孔或通風槽位於所述風扇上方的結構件上。在本實用新型所述的散熱結構中，所述第二腔體中包括位於所述散熱器上的散熱翅片，所述散熱翅片位於風扇的一側並形成風道。在本實用新型所述的散熱結構中，所述功率器件均勻排放在第二腔體中的散熱器的基板上。本實用新型還提供一種功率單元，包括殼體和位於所述殼體內的功率器件、散熱器、風扇及結構件，其中所述散熱器及風扇分別通過結構件固定於所述殼體內且所述散熱器的兩側由散熱器的基板及結構件分隔成獨立的第一腔體和第二腔體，所述功率器件位於第一腔體且所述風扇位於第二腔體，所述第一腔體及第二腔體之間的結構件上設有連通所述第一腔體和第二腔體的通風孔或通風槽。在本實用新型所述的功率單元中，所述通風孔或通風槽位於所述風扇上方的結構件上。在本實用新型所述的功率單元中，所述第二腔體中包括位於所述散熱器上的散熱翅片，所述散熱翅片位於風扇的一側並形成風道。在本實用新型所述的功率單元中，所述功率器件均勻排放在第二腔體中的散熱器的基板上。在本實用新型所述的功率單元中，所述功率器件包括PCB板。在本實用新型所述的功率單元中，所述風扇的頂部高於散熱器的頂部 本實用新型的散熱結構及具有該散熱結構的功率單元，通過在結構件上增加通風孔或通風槽，在不增加成本的情況下將第二腔體多餘的風量分出一部分給第一腔體使用，既不影響第二腔體散熱，又可以改善第一腔體散熱。
圖I是現有功率單元散熱結構的示意圖。圖2是本實用新型散熱結構實施例的示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。如圖2所示，是本實用新型散熱結構實施例的示意圖。在本實施例中，散熱結構包括發熱器件、散熱器21、風扇22及結構件23，其中散熱器21的兩側由散熱器基板及結構件23分隔成獨立的第一腔體(位於圖2中的散熱器基板的上方)和第二腔體(位於圖2中的散熱器基板的下方)。在上述結構中，發熱器件位於第一腔體且風扇位於第二腔體，第一腔體及第二腔體之間的結構件23上設有連通第一腔體和第二腔體的通風孔25。在實際應用中，上述通風孔25也可使用通風槽代替。在上述的散熱結構中，為了實現較佳的散熱效果，通風孔25 (或通風槽)可位於風扇上方的結構件23上且該部分結構件與風扇22的出風面形成一定角度(例如大於0°且小於或等於90° )。這樣，風扇22可直接經由通風孔25 (或通風槽)將冷空氣吹入第一腔體(或從第一腔體中吸取熱空氣)。特別地，上述第二腔體中可包括位於散熱器21上的散熱翅片，該散熱翅片位於風扇22的一側並在散熱翅片之間形成風道。在上述的散熱結構中，為了更好地實現散熱，功率器件均勻排放在第二腔體中的散熱器21的基板上，例如通過導熱膠貼附在散熱器21的基板上。本實用新型還提供一種具有上述散熱結構的功率單元。具體地，該功率單元包括殼體和位於殼體內的功率器件、散熱器、風扇及結構件，其中散熱器及風扇分別通過結構件固定於殼體內且散熱器的兩側由散熱器的基板及結構件分隔成獨立的第一腔體和第二腔體(功率器件位於第一腔體且所述風扇位於第二腔體)，第一腔體及第二腔體之間的結構件上設有連通第一腔體和第二腔體的通風孔或通風槽。較佳地，上述功率單元中的通風孔或通風槽位於風扇上方的結構件上，且該部分結構件與風扇的出風面形成一定角度(例如大於0°且小於或等於90° )，從而利於第一腔體中熱量排出。另外，可使風扇的頂端高於散熱器的頂端，從而利於向第一腔體排風或吸氣。此外，上述第二腔體中包括位於散熱器上的散熱翅片，該散熱翅片位於風扇的一側並形成風道。在上述功率單元中，功率器件均勻排放在第二腔體中的散熱器的基板上，例如通過導熱膠貼附在散熱器的基板上。特別地，上述功率器件為PCB板。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不 局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求1.一種散熱結構，包括發熱器件、散熱器、風扇及結構件，其中所述散熱器的兩側由散熱器基板及結構件分隔成獨立的第一腔體和第二腔體，所述發熱器件位於第一腔體且所述風扇位於第二腔體，其特徵在於所述第一腔體及第二腔體之間的結構件上設有連通所述第一腔體和第二腔體的通風孔或通風槽。
2.根據權利要求I所述的散熱結構，其特徵在於所述通風孔或通風槽位於所述風扇上方的結構件上。
3.根據權利要求I或2所述的散熱結構，其特徵在於所述第二腔體中包括位於所述散熱器上的散熱翅片，所述散熱翅片位於風扇的一側並形成風道。
4.根據權利要求I或2所述的散熱結構，其特徵在於所述功率器件均勻排放在第二腔體中的散熱器的基板上。
5.—種功率單兀,包括殼體和位於所述殼體內的功率器件、散熱器、風扇及結構件,其中所述散熱器及風扇分別通過結構件固定於所述殼體內且所述散熱器的兩側由散熱器的基板及結構件分隔成獨立的第一腔體和第二腔體，所述功率器件位於第一腔體且所述風扇位於第二腔體，其特徵在於所述第一腔體及第二腔體之間的結構件上設有連通所述第一腔體和第二腔體的通風孔或通風槽。
6.根據權利要求5所述的功率單元，其特徵在於所述通風孔或通風槽位於所述風扇上方的結構件上。
7.根據權利要求5或6所述的功率單元，其特徵在於所述第二腔體中包括位於所述散熱器上的散熱翅片，所述散熱翅片位於風扇的一側並形成風道。
8.根據權利要求5或6所述的功率單元，其特徵在於所述功率器件均勻排放在第二腔體中的散熱器的基板上。
9.根據權利要求5或6所述的功率單元，其特徵在於所述功率器件包括PCB板。
10.根據權利要求5或6所述的功率單元，其特徵在於所述風扇的頂部高於散熱器的頂部。
專利摘要本實用新型提供了一種散熱結構，包括發熱器件、散熱器、風扇及結構件，其中所述散熱器的兩側由散熱器基板及結構件分隔成獨立的第一腔體和第二腔體，所述發熱器件位於第一腔體且所述風扇位於第二腔體，所述第一腔體及第二腔體之間的結構件上設有連通所述第一腔體和第二腔體的通風孔或通風槽。本實用新型還提供了一種具有上述散熱結構的功率單元。本實用新型通過在結構件上增加通風孔或通風槽，在不增加成本的情況下將第二腔體多餘的風量分出一部分給第一腔體使用，既不影響第二腔體散熱，又可以改善第一腔體散熱。
文檔編號H05K7/20GK202634974SQ20122014760
公開日2012年12月26日 申請日期2012年4月9日 優先權日2012年4月9日
發明者張 榮, 左家根, 柏子平, 劉玉偉 申請人:深圳市匯川技術股份有限公司, 蘇州匯川技術有限公司, 蘇州默納克控制技術有限公司