一種液冷絕緣式散熱器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種液冷絕緣式散熱器，包括：導(dǎo)熱基板，在導(dǎo)熱基板的內(nèi)部設(shè)有與其延伸方向一致的基板通孔，液體冷卻管穿過(guò)基板通孔，基板通孔的孔壁與液體冷卻管之間設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣材料，使導(dǎo)熱基板與液體冷卻管之間既能傳熱又能相互絕緣，還進(jìn)一步設(shè)有用于檢測(cè)導(dǎo)熱絕緣材料絕緣性能的絕緣監(jiān)視器。使用本發(fā)明的液冷絕緣式散熱器，功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量經(jīng)導(dǎo)熱基板、導(dǎo)熱絕緣材料傳遞到液體冷卻管，由液體冷卻管內(nèi)部流動(dòng)的介質(zhì)將熱量帶走，實(shí)現(xiàn)了對(duì)功率半導(dǎo)體器件散熱冷卻的目的，能同時(shí)滿(mǎn)足散熱、絕緣和體積小的要求，使高壓電氣傳動(dòng)裝置能滿(mǎn)足一些特殊環(huán)境的要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種液冷絕緣式散熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及散熱器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種液冷絕緣式散熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，中高壓電氣傳動(dòng)裝置由于受電力半導(dǎo)體器件自身絕緣水平的限制，使用中的電力半導(dǎo)體器件一般都與電氣傳動(dòng)裝置的外殼或接地部分全部絕緣?，F(xiàn)在對(duì)電力半導(dǎo)體器件普遍采用兩種冷卻方式進(jìn)行冷卻:一種是電力半導(dǎo)體器件以及散熱器與其它部件絕緣，采用直接風(fēng)冷的方式；另一種是電力半導(dǎo)體器件以及散熱器用去離子水循環(huán)冷卻。但是，無(wú)論哪一種方式都使高壓電氣傳動(dòng)裝置的冷卻系統(tǒng)比較龐大和復(fù)雜，限制了高壓電氣傳動(dòng)裝置的使用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種液冷絕緣式散熱器，能同時(shí)滿(mǎn)足散熱、絕緣和體積小的要求，使高壓電氣傳動(dòng)裝置能滿(mǎn)足一些特殊環(huán)境的要求。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種液冷絕緣式散熱器，包括:導(dǎo)熱基板，所述導(dǎo)熱基板的內(nèi)部設(shè)有基板通孔，所述基板通孔的延伸方向與所述導(dǎo)熱基板的延伸方向一致；液體冷卻管，所述液體冷卻管穿過(guò)所述基板通孔，所述液體冷卻管具有進(jìn)液端及出液端；以及導(dǎo)熱絕緣材料，所述導(dǎo)熱絕緣材料設(shè)置于所述基板通孔的孔壁與所述液體冷卻管之間，使所述導(dǎo)熱基板與所述液體冷卻管相互絕緣。
[0005]優(yōu)選，所述液體冷卻管為U形管；所述基板通孔相應(yīng)設(shè)置為兩個(gè)。
[0006]優(yōu)選，所述液體冷卻管為由多個(gè)U形管串接形成的盤(pán)管；所述基板通孔相應(yīng)設(shè)置有多個(gè)。
[0007]優(yōu)選，所述液冷絕緣式散熱器還包括用于檢測(cè)所述導(dǎo)熱絕緣材料的絕緣性能的絕緣監(jiān)視器。
[0008]優(yōu)選，所述絕緣監(jiān)視器包括電流傳感器，所述電流傳感器通過(guò)檢測(cè)流過(guò)所述液體冷卻管的電流實(shí)現(xiàn)對(duì)所述導(dǎo)熱絕緣材料的絕緣性能的監(jiān)視。
[0009]優(yōu)選，所述絕緣監(jiān)視器分別與所述液體冷卻管、所述導(dǎo)熱基板電連接，通過(guò)檢測(cè)所述導(dǎo)熱基板與所述液體冷卻管之間的電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)所述導(dǎo)熱絕緣材料的絕緣性能的監(jiān)視。
[0010]優(yōu)選，所述導(dǎo)熱絕緣材料包括添加有氮化硼粉末的導(dǎo)熱硅膠；所述導(dǎo)熱基板包括招板或銅板；所述液體冷卻管包括招管或銅管。
[0011]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的液冷絕緣式散熱器包括:導(dǎo)熱基板，在導(dǎo)熱基板的內(nèi)部設(shè)有與其延伸方向一致的基板通孔，液體冷卻管穿過(guò)基板通孔，基板通孔的孔壁與液體冷卻管之間設(shè)置有導(dǎo)熱絕緣材料，使導(dǎo)熱基板與液體冷卻管相互絕緣。本發(fā)明的液冷絕緣式散熱器散熱過(guò)程為:功率半導(dǎo)體器件與導(dǎo)熱基板貼合，功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量經(jīng)過(guò)導(dǎo)熱基板、導(dǎo)熱絕緣材料傳遞到液體冷卻管，由液體冷卻管內(nèi)部流動(dòng)的介質(zhì)將熱量帶走，實(shí)現(xiàn)對(duì)功率半導(dǎo)體器件散熱冷卻的目的。由于基板通孔的延伸方向與導(dǎo)熱基板的延伸方向一致，在導(dǎo)熱基板尺寸一定的情況下，穿過(guò)基板通孔的液體冷卻管的散熱面積大，提高了散熱器的散熱效果?；逋着c液體冷卻管之間設(shè)置的導(dǎo)熱絕緣材料，達(dá)到了使導(dǎo)熱基板與液體冷卻管之間既能傳熱又相互絕緣的目的。
[0012]由于本發(fā)明的液冷絕緣式散熱器還進(jìn)一步設(shè)置有絕緣監(jiān)視器，可通過(guò)兩種方式來(lái)檢測(cè)導(dǎo)熱絕緣材料的絕緣性能。一種方式:絕緣監(jiān)視器包括電流傳感器，電流傳感器檢測(cè)流過(guò)液體冷卻管的電流實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)熱絕緣材料絕緣性能的監(jiān)視，電流越小，表明導(dǎo)熱絕緣材料的絕緣性能越高。另一種方式:絕緣監(jiān)視器分別與液體冷卻管、導(dǎo)熱基板電連接，通過(guò)檢測(cè)導(dǎo)熱基板與液體冷卻管之間的電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)熱絕緣材料絕緣性能的監(jiān)視，電壓越高，表明導(dǎo)熱絕緣材料的絕緣性能越高。
[0013]綜上，本發(fā)明的液冷絕緣式散熱器能同時(shí)滿(mǎn)足散熱、絕緣和體積小的要求，使高壓電氣傳動(dòng)裝置能滿(mǎn)足一些特殊環(huán)境的要求。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；
[0016]圖中:1-液體冷卻管；2_導(dǎo)熱基板；3_導(dǎo)熱絕緣材料；4_絕緣監(jiān)視器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步非限制性的說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例一
[0019]如圖1所示，本實(shí)施例的液冷絕緣式散熱器，包括:導(dǎo)熱基板2，在導(dǎo)熱基板2的內(nèi)部設(shè)有基板通孔，其中，基板通孔的延伸方向與導(dǎo)熱基板2的延伸方向一致；液體冷卻管1，液體冷卻管I穿過(guò)基板通孔，液體冷卻管I具有進(jìn)液端及出液端；在基板通孔的孔壁與液體冷卻管I之間環(huán)設(shè)有導(dǎo)熱絕緣材料3，導(dǎo)熱絕緣材料3的設(shè)置使導(dǎo)熱基板2與液體冷卻管I之間既能傳熱又能相互絕緣。
[0020]本實(shí)施例中，液體冷卻管I設(shè)置為U形管；其進(jìn)液端及出液端均位于導(dǎo)熱基板2的同一側(cè)；基板通孔相應(yīng)地設(shè)置為兩個(gè)。
[0021]其中，本實(shí)施例的液冷絕緣式散熱器還包括用于檢測(cè)導(dǎo)熱絕緣材料3的絕緣性能的絕緣監(jiān)視器4。可通過(guò)以下兩種方式來(lái)檢測(cè)導(dǎo)熱絕緣材料3的絕緣性能。一種方式:絕緣監(jiān)視器4內(nèi)設(shè)有電流傳感器，電流傳感器檢測(cè)流過(guò)液體冷卻管I的電流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)熱絕緣材料絕緣性能的監(jiān)視，檢測(cè)到的電流越小，表明導(dǎo)熱絕緣材料3的絕緣性能越高。另一種方式:絕緣監(jiān)視器4分別與液體冷卻管1、導(dǎo)熱基板2電連接，通過(guò)檢測(cè)導(dǎo)熱基板2與液體冷卻管I之間的電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)熱絕緣材料絕緣性能的監(jiān)視，電壓越高，表明導(dǎo)熱絕緣材料3的絕緣性能越高。
[0022]本實(shí)施例中，上述的導(dǎo)熱絕緣材料3可采用添加有氮化硼粉末的導(dǎo)熱硅膠；導(dǎo)熱基板2可采用鋁板或銅板；液體冷卻管I可采用鋁管或銅管；液體冷卻管I內(nèi)部流動(dòng)的介質(zhì)可為水。
[0023]實(shí)施例二
[0024]如圖1所示，實(shí)施例二與實(shí)施例一基本相同，不同之處在于:液體冷卻管I是由多個(gè)U形管串接形成的盤(pán)管結(jié)構(gòu)；基板通孔相應(yīng)地設(shè)置有多個(gè)。盤(pán)管結(jié)構(gòu)的液體冷卻管加大了傳熱面積，能進(jìn)一步提高散熱器的散熱效果。
[0025]綜上所述，使用本發(fā)明的液冷絕緣式散熱器，功率半導(dǎo)體器件產(chǎn)生的熱量經(jīng)導(dǎo)熱基板、導(dǎo)熱絕緣材料傳遞到液體冷卻管，由液體冷卻管內(nèi)部流動(dòng)的介質(zhì)將熱量帶走，實(shí)現(xiàn)了對(duì)功率半導(dǎo)體器件散熱冷卻的目的，能同時(shí)滿(mǎn)足散熱、絕緣和體積小的要求，使高壓電氣傳動(dòng)裝置能滿(mǎn)足一些特殊環(huán)境的要求。
[0026]以上所述僅是本發(fā)明較佳實(shí)施方式的舉例，其中未詳細(xì)述及的部分均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的公知常識(shí)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，任何基于本發(fā)明的技術(shù)啟示而進(jìn)行的等效變換，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種液冷絕緣式散熱器,其特征在于,包括: 導(dǎo)熱基板，所述導(dǎo)熱基板的內(nèi)部設(shè)有基板通孔，所述基板通孔的延伸方向與所述導(dǎo)熱基板的延伸方向一致； 液體冷卻管，所述液體冷卻管穿過(guò)所述基板通孔，所述液體冷卻管具有進(jìn)液端及出液端；以及 導(dǎo)熱絕緣材料，所述導(dǎo)熱絕緣材料設(shè)置于所述基板通孔的孔壁與所述液體冷卻管之間，使所述導(dǎo)熱基板與所述液體冷卻管相互絕緣。
2.如權(quán)利要求1所述的液冷絕緣式散熱器，其特征在于:所述液體冷卻管為U形管；所述基板通孔相應(yīng)設(shè)置為兩個(gè)。
3.如權(quán)利要求2所述的液冷絕緣式散熱器，其特征在于:所述液體冷卻管為由多個(gè)U形管串接形成的盤(pán)管；所述基板通孔相應(yīng)設(shè)置有多個(gè)。
4.如權(quán)利要求1所述的液冷絕緣式散熱器，其特征在于:所述液冷絕緣式散熱器還包括用于檢測(cè)所述導(dǎo)熱絕緣材料的絕緣性能的絕緣監(jiān)視器。
5.如權(quán)利要求4所述的液冷絕緣式散熱器，其特征在于:所述絕緣監(jiān)視器包括電流傳感器，所述電流傳感器通過(guò)檢測(cè)流過(guò)所述液體冷卻管的電流實(shí)現(xiàn)對(duì)所述導(dǎo)熱絕緣材料的絕緣性能的監(jiān)視。
6.如權(quán)利要求4所述的液冷絕緣式散熱器，其特征在于:所述絕緣監(jiān)視器分別與所述液體冷卻管、所述導(dǎo)熱基板電連接，通過(guò)檢測(cè)所述導(dǎo)熱基板與所述液體冷卻管之間的電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)所述導(dǎo)熱絕緣材料的絕緣性能的監(jiān)視。
7.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的液冷絕緣式散熱器，其特征在于:所述導(dǎo)熱絕緣材料包括添加有氮化硼粉末的導(dǎo)熱硅膠；所述導(dǎo)熱基板包括鋁板或銅板；所述液體冷卻管包括鋁管或銅管。
【文檔編號(hào)】H01L23/367GK103500734SQ201310433258
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】張永亮 申請(qǐng)人:張永亮