一種散熱裝置、驅(qū)動(dòng)器以及所述驅(qū)動(dòng)器的散熱方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，是涉及一種散熱裝置及使用其的驅(qū)動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]驅(qū)動(dòng)器是現(xiàn)有技術(shù)中常用的電元器件，在驅(qū)動(dòng)器中含有大量的功率器件，如IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)、圓柱狀電容、電路板、整流橋、濾波器等等，這些功率器件在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，特別是IGBT具有較大的發(fā)熱量，需要通過(guò)散熱裝置進(jìn)行散熱。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的用于驅(qū)動(dòng)器的散熱裝置是由散熱風(fēng)扇和散熱器組成，散熱器呈鰭片式結(jié)構(gòu)，散熱風(fēng)扇則置于散熱器鰭片方向的一側(cè)，以使散熱風(fēng)扇吹出的冷風(fēng)能夠順著鰭片之間的間隙吹出。但現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動(dòng)器在實(shí)際使用過(guò)程，驅(qū)動(dòng)器依然存在過(guò)熱的問(wèn)題，也即是散熱不理想，因此，進(jìn)一步提高散熱裝置的散熱效率是本領(lǐng)域技術(shù)共同需要解決的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]在本領(lǐng)域中，技術(shù)人員為解決上述技術(shù)問(wèn)題時(shí)，多是在保持鰭片式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加散熱器的散熱面積來(lái)提高散熱裝置的散熱效率，但這又會(huì)產(chǎn)生其他的問(wèn)題，如散熱裝置過(guò)大等，而本發(fā)明的申請(qǐng)人在改進(jìn)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)由于散熱器的鰭片式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有技術(shù)散熱裝置中散熱風(fēng)扇吹出的冷風(fēng)過(guò)快地從散熱器中流出，致使冷風(fēng)未能與散熱器充分地進(jìn)行熱交換，即熱交換量低，因此，針對(duì)此發(fā)現(xiàn)，為提高散熱裝置的散熱效率，本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問(wèn)題可通過(guò)提高冷風(fēng)與散熱器的熱交換量來(lái)實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種散熱裝置，通過(guò)提高冷風(fēng)與散熱器的熱交換量來(lái)提高散熱裝置整體的散熱效率。
[0006]解決本發(fā)明目的之一其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，提供一種散熱裝置，包括散熱器和散熱風(fēng)扇，所述散熱器包括基板、兩片檔風(fēng)側(cè)板、檔風(fēng)蓋板和散熱柱群，所述散熱柱群和所述兩片檔風(fēng)側(cè)板均固定于所述基板的一側(cè)面，所述基板的另一側(cè)面與發(fā)熱源接觸，以實(shí)現(xiàn)發(fā)熱源將高溫通過(guò)所述基板傳導(dǎo)至所述散熱柱群，所述檔風(fēng)蓋板與所述兩片檔風(fēng)側(cè)板連接，所述基板、所述兩片檔風(fēng)側(cè)板以及所述檔風(fēng)蓋板共同形成氣流流通通道，所述散熱柱群置于所述氣流流通通道中，所述氣流流通通道包括有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，所述散熱風(fēng)扇位于所述進(jìn)風(fēng)口處；
[0007]所述散熱柱群包括多組沿所述氣流流通通道的方向設(shè)置的散熱柱組，每組散熱柱組包括多個(gè)間隔設(shè)置的散熱柱，相鄰的散熱柱組中的散熱柱在垂直于所述氣流流通通道的方向上錯(cuò)位排列。
[0008]其中，所述散熱柱組組間等間距設(shè)置，每組散熱柱組包括的多個(gè)散熱柱柱間等間距設(shè)置；
[0009]任意一散熱柱群中間部分的散熱柱的旋轉(zhuǎn)軸為散熱旋轉(zhuǎn)軸，該散熱柱相鄰散熱柱組中最近的兩個(gè)散熱柱的對(duì)稱軸線為散熱對(duì)稱軸線，所述散熱旋轉(zhuǎn)軸位于所述散熱對(duì)稱軸線的一側(cè)。
[0010]其中，所述基板、所述散熱柱群和所述兩檔風(fēng)板一體成型。
[0011]其中，所述檔風(fēng)蓋板通過(guò)螺釘與所述兩片檔風(fēng)側(cè)板可拆卸連接。
[0012]其中，所述散熱柱呈圓錐柱狀或直圓柱狀。
[0013]其中，所述散熱柱的圓錐狀外周面與其中心軸線所成的角度β范圍值是0.5度?
1.5 度。
[0014]其中，所述散熱柱之間間距L的范圍值為其底面半徑R的15%?30%。
[0015]其中，沿所述氣流流通路徑上還設(shè)置有用于容納至少一個(gè)圓柱狀電容的收容區(qū)域，所述收容區(qū)域位于所述進(jìn)風(fēng)口和所述散熱柱群之間。
[0016]本發(fā)明的目的之二在于提供一種散熱效率良好的驅(qū)動(dòng)器。
[0017]解決本發(fā)明目的之二其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，提供一種驅(qū)動(dòng)器，包括殼體電路板、IGBT、圓柱狀電容，以及上述的散熱裝置，IGBT設(shè)置于殼體內(nèi)，所述IGBT和所述圓柱狀電容均電連接至所述電路板，所述IGBT與所述基板接觸，并將高溫通過(guò)所述基板傳導(dǎo)至所述散熱柱群，所述圓柱狀電容置于所述收容區(qū)域。
[0018]其中，所述圓柱狀電容設(shè)置有四個(gè)，且呈矩形等間距設(shè)置。
[0019]解決本發(fā)明目的之三其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，提供一種驅(qū)動(dòng)器的散熱方法，該驅(qū)動(dòng)器為上述的驅(qū)動(dòng)器，其散熱過(guò)程如下:
[0020]a、所述散熱風(fēng)扇將冷風(fēng)從所述進(jìn)風(fēng)口抽進(jìn)所述散熱裝置；
[0021]b、冷風(fēng)先流經(jīng)過(guò)所述收容區(qū)域，所述收容區(qū)域中放置有所述圓柱狀電容，并導(dǎo)致氣流流通通道發(fā)生變化，以使冷風(fēng)能從紊流的氣流狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槠椒€(wěn)的氣流狀態(tài)，且冷風(fēng)流經(jīng)所述收容區(qū)域時(shí)還與所述圓柱狀電容進(jìn)行熱交換；
[0022]C、平穩(wěn)氣流狀態(tài)的冷風(fēng)再流經(jīng)所述散熱柱群，冷風(fēng)在所述散熱柱群中環(huán)繞流動(dòng)，并與散熱柱進(jìn)行熱交換；
[0023]d、冷風(fēng)最后從所述出風(fēng)口流出。
[0024]采用上述技術(shù)方案以后，本發(fā)明可以獲得以下有益技術(shù)效果:采用散熱柱群替換掉現(xiàn)有技術(shù)中鰭片，利用散熱柱群中散熱柱自身的結(jié)構(gòu)特性以及相鄰的散熱柱組中的散熱柱在垂直于氣流流通通道的方向上的錯(cuò)位排列，使得散熱風(fēng)扇吹出的冷風(fēng)會(huì)在散熱柱群的散熱柱之間環(huán)繞的流動(dòng)，環(huán)繞的流動(dòng)路線比現(xiàn)有技術(shù)中冷風(fēng)走直線的流動(dòng)路線長(zhǎng)從而使冷風(fēng)能在散熱器中滯留更長(zhǎng)的時(shí)間，而冷風(fēng)滯留在散熱器的氣流流通通道中滯留的時(shí)間越長(zhǎng)，冷風(fēng)與散熱柱直接能夠發(fā)生熱交換的時(shí)間就越長(zhǎng)，這就提高了熱交換量，既是從整體上提高了散熱裝置的散熱效率。
[0025]對(duì)于使用了該散熱裝置的驅(qū)動(dòng)器，同樣具有散熱效率高的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0026]利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的未顯示檔風(fēng)蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的散熱柱群的橫截面示意圖。
[0030]圖4為圖3中A內(nèi)a、b、C、d四個(gè)散熱柱的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖5為圖4中c散熱柱四周的氣流流向TJK意圖。
[0032]圖6為本發(fā)明實(shí)施例二的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為了解決現(xiàn)有技術(shù)散熱裝置散熱效率不高的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種采用散熱柱群替換掉現(xiàn)有技術(shù)中鰭片，利用散熱柱群中散熱柱21自身的結(jié)構(gòu)特性以及相鄰的散熱柱組2中的散熱柱21在垂直于氣流流通通道的方向上的錯(cuò)位排列，延長(zhǎng)冷風(fēng)在散熱器里流動(dòng)的時(shí)間，以提高冷風(fēng)與散熱器的熱交換量。
[0034]結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0035]實(shí)施例一
[0036]本發(fā)明實(shí)施例的一種散熱裝置，如圖1所不，包括散熱器和散熱風(fēng)扇3,散熱器包括基板11、兩片檔風(fēng)側(cè)板12、檔風(fēng)蓋板13以及散熱柱群，散熱柱群和兩片檔風(fēng)側(cè)板12均固定于基板11的一側(cè)面，而基板11的另一面則是用于與IGBT接觸，以實(shí)現(xiàn)IGBT將高溫通過(guò)基板11傳導(dǎo)至散熱柱群，檔風(fēng)蓋板13與兩片檔風(fēng)側(cè)板12連接，以使基板11、兩片檔風(fēng)側(cè)板12以及檔風(fēng)蓋板13共同形成氣流流通通道，散熱柱群置于氣流流通通道中，散熱風(fēng)扇3位于氣流流通通道的一端側(cè)，并向氣流流通通道吹冷風(fēng)。
[0037]上述中，檔風(fēng)蓋板13通過(guò)螺釘與兩片檔風(fēng)側(cè)板12是可拆卸連接的，該可拆卸連接，一方面能夠便于散熱裝置后續(xù)維修，另一方面也便于清理散熱器里淤積的灰塵。
[0038]本具體實(shí)施例中，如圖2和圖3所示，散熱柱群包括七組沿氣流流通通道方向(即圖1、圖2中所示的箭頭方向)設(shè)置的散熱柱組2，且散熱柱組2等間距設(shè)置，每組散熱柱組2包括九或十個(gè)且等間距設(shè)置的散熱柱21，且散熱柱21呈直圓柱狀，相鄰的散熱柱組2中的散熱柱21在垂直于氣流流通通道的方向上錯(cuò)位排列。
[0039]在工作過(guò)程中，散熱風(fēng)扇3吹出冷風(fēng)并流向散熱器，并經(jīng)氣流流通通道流出。本實(shí)施例中，采用散熱柱群替換現(xiàn)有技術(shù)中鰭片，利用散熱柱群中散熱柱21自身的結(jié)構(gòu)特性，冷風(fēng)剛吹至散熱柱群時(shí)，一方面，冷風(fēng)可以分為兩部分，一部分是直接吹向散熱柱21的冷風(fēng)，另一部分是未直接吹向散熱柱21的冷風(fēng)，對(duì)于吹向散熱柱21的那部分冷風(fēng)，由于散熱柱21的柱面半圓形結(jié)構(gòu)，使得冷風(fēng)會(huì)流向散熱柱21的兩側(cè)，即該部分的冷風(fēng)的風(fēng)向會(huì)偏離最初的風(fēng)向，同時(shí)，未直接吹向散熱柱21的冷風(fēng)則由于直接吹向散熱柱21的那部分冷風(fēng)的影響，也偏離最初的風(fēng)向，同時(shí)相鄰的散熱柱組2中的散熱柱21在垂直于氣流流通通道的方向上的錯(cuò)位排列，使得偏離最初的風(fēng)向易流至相鄰的散熱柱組2中相鄰的兩個(gè)散熱柱21的間隙之間，因而使冷風(fēng)在氣流流通通道中的流動(dòng)并不是直線流動(dòng)的，而是會(huì)從一個(gè)散熱柱組2中的散熱柱21的柱面流到另外一個(gè)散熱柱組2的散熱柱21的柱面，也即是冷風(fēng)會(huì)在散熱柱群的散熱柱21間成環(huán)繞的流動(dòng)路線，環(huán)繞的流動(dòng)路線比現(xiàn)有技術(shù)中冷風(fēng)走直線的流動(dòng)路線長(zhǎng)，從而使冷風(fēng)能在散熱器中滯留更長(zhǎng)的時(shí)間，而冷風(fēng)滯留在散熱器的氣流流通通道中滯留的時(shí)間越長(zhǎng)，冷風(fēng)與散熱柱21直接能夠發(fā)生熱交換的時(shí)間就越長(zhǎng)，這就提高了熱交換量，既是從整體上提高了散熱裝置的散熱效率。
[0040]上述工作過(guò)程中，還有另一部分冷風(fēng)氣流會(huì)貼附于散熱柱21進(jìn)行流動(dòng)，根據(jù)卡門(mén)渦街可知，該部分冷風(fēng)氣流會(huì)流向散熱柱21的背面，增加了散熱柱21與冷風(fēng)氣流的接觸，也能提高散熱效率。
[0041]為進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行清楚的說(shuō)明，在此先定義氣流流通通道方向是從上到下的。
[0042]任意一散熱柱群中間部分的散熱柱21的旋轉(zhuǎn)軸為散熱旋轉(zhuǎn)軸，該散熱柱21相鄰散熱柱組2中最近的兩個(gè)散熱柱21的對(duì)稱軸線為散熱對(duì)稱軸線，散熱旋轉(zhuǎn)軸位于散熱對(duì)此軸線的一側(cè)。
[0043]本實(shí)施例中，如圖4所示，a散熱柱21的散熱旋轉(zhuǎn)軸E在b、c兩散熱柱21之間散熱對(duì)稱軸線B-B的下側(cè)，在此應(yīng)該強(qiáng)調(diào)說(shuō)明的是，如a散熱柱21的散熱旋轉(zhuǎn)軸E在b、c兩散熱柱21之間散熱對(duì)稱軸線B-B的上側(cè)，并不影響在散熱柱群中形成類似a、b、c、d四個(gè)散熱柱21圍成不規(guī)則的四邊形結(jié)構(gòu)。
[0044]