一种功率单元的散热结构及机柜制造技术

本实用新型专利技术涉及变流器或变频器的冷却技术领域，尤其是涉及一种功率单元的散热结构及机柜，包括功率单元框架、以及设置在该功率单元框架上的功率单元和水冷散热器；所述功率单元包括半导体器件和直流支撑电容；所述半导体器件设置在所述水冷散热器上，所述直流支撑电容与所述功率单元框架之间设有功率单元循环散热风道。本实用新型专利技术提供的功率单元的散热结构及机柜，在功率单元内设置功率单元循环散热风道，有效冷却直流支撑电容；进一步，将功率单元循环散热风道与机柜循环散热风道连接配合成为一体式风道，既提高了机柜的散热效率，又节省了机柜的制造成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及变流器或变频器的冷却
，尤其是涉及一种功率单元的散热结构及机柜，包括功率单元框架、以及设置在该功率单元框架上的功率单元和水冷散热器；所述功率单元包括半导体器件和直流支撑电容；所述半导体器件设置在所述水冷散热器上，所述直流支撑电容与所述功率单元框架之间设有功率单元循环散热风道。本技术提供的功率单元的散热结构及机柜，在功率单元内设置功率单元循环散热风道，有效冷却直流支撑电容；进一步，将功率单元循环散热风道与机柜循环散热风道连接配合成为一体式风道，既提高了机柜的散热效率，又节省了机柜的制造成本。【专利说明】一种功率单元的散热结构及机柜
本技术涉及变流器或变频器的冷却
，尤其是涉及一种功率单元的散热结构及机柜。
技术介绍
变流器或变频器中的功率单元是其正常工作的核心部件，也是主要的发热部件。功率单元的主要发热器件为:绝缘栅双极型晶体管(111811131:6(1 6^1:6 011)0181-1^211181001'，简称模块、可控硅等半导体器件以及直流支撑电容。直流支撑电容器，又称电容器。直流支撑电容器，属于无源器件的一种。直流支撑电容器，现主要采用聚丙烯薄膜介质直流支撑电容器，其具有耐电压高、耐电流大、低阻抗、低电感、容量损耗小、漏电流小、温度性能好、充放电速度快、使用寿命长(约10万小时)、安全防爆稳定性好、无极性安装方便等优点。被广泛应用于电力电子行业。 高温不但会导致功率单元运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。单个大功率单元的1(^81模块在工作中发热量最大即可达到2鼎以上。1(^81中核心温度在达到150° (新型175° )时将被烧毁，甚至爆炸。功率单元的散热是否良好直接影响变流器或变频器是否稳定运行。 现有功率单元的散热主要有以下几种方案: 风冷散热。将1(^81、可控硅等半导体器件贴装在风冷散热器上，直流支撑电容自然冷却或借用半导体器件的散热风道散热。风冷散热器作为区别于水冷散热器的一个主流产品类别，除了散热器本身之外，离不开散热风扇的强大作用，散热风扇近年来有很多不同的种类，最好的如包胶风扇，静音首选；然后如120灯风扇等等。 水冷散热。将1(^81、可控硅等半导体器件贴装在水冷散热器上。直流支撑电容底部也贴装在水冷散热器上散热或专门给直流支撑电容加装独立的风扇散热。水冷散热系统一般包含以下部件:水冷块、循环液、水泵、管道、水箱、换热器等。水冷块是一个内部留有水道的金属块，由铜或铝制成，与元器件接触并将吸收元器件内的热量。循环液由水泵的作用在循环的管路中流动，如果液体是水，就是我们俗称的水冷系统。吸收了元器件热量的液体就会从元器件上的水冷块中流走，而新的低温的循环液将继续吸收元器件的热量。水管连接水泵、水冷块和水箱，其作用是让循环液在一个密闭的通道中循环流动而不外漏，让液冷散热系统正常工作。 上述水冷的散热技术中，存在的技术问题在于:功率单元内直流支撑电容的散热效果不佳，需要加大水冷散热板面积或独立的冷却风扇，增加成本。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种功率单元的散热结构及机柜，以解决现有技术中存在的机柜内功率单元散热效果差，并且制造成本高的技术问题。 本技术通过以下技术方案实现: 一种功率单元的散热结构，包括功率单元框架、以及设置在该功率单元框架上的功率单元器件和水冷散热器；所述功率单元器件主要包括半导体器件和直流支撑电容；所述半导体器件设置在所述水冷散热器上，所述直流支撑电容与所述功率单元框架之间设有功率单元循环散热风道。 其中，所述直流支撑电容与所述功率单元框架之间设有间隙；所述功率单元循环散热风道设置在所述间隙内。该技术方案的技术效果在于，在直流支撑电容与所述功率单元框架之间间隙内设置功率单元循环散热风道，既方便又节省成本。 进一步，所述直流支撑电容上设有电容壳体，所述电容壳体与所述功率单元框架之间形成半封闭空间，该半封闭空间形成功率单元循环散热风道。该技术方案的技术效果在于，通过半封闭空间形成功率单元循环散热风道，节省成本又能保证直流支撑电容的散热效果。 本技术还提供一种机柜，包括柜体和机柜循环散热风道，该机柜还包括如上所述的功率单元的散热结构；其中，所述功率单元循环散热风道与所述机柜循环散热风道连接。 进一步，所述机柜还包括水冷装置和水风换热器；所述机柜循环散热风道通过所述水风换热器与所述水冷装置连接。该技术方案的技术效果在于，通过与水冷装置的水风换热器连接，保证了机柜整体的水冷散热效果的基础上，还能实现功率单元的冷却。 其中，所述水风换热器包括柜体内散热风扇。该技术方案的技术效果在于，保证了水冷装置的散热效果。 其中，所述机柜循环散热风道上设有冷却驱动单元，所述冷却驱动单元设置在所述柜体侧部，与外界空气连通。该技术方案的技术效果在于，冷却驱动单元与外界空气连通，保证功率单元的冷却效果的稳定性。 优选地，所述冷却驱动单元包括冷却风扇。该技术方案的技术效果在于，采用冷却风扇在保证冷却效果的同时，安装简便，节约成本。 优选地，所述柜体上在靠近所述功率单元循环散热风道的进风口位置设有柜体进风口。该技术方案的技术效果在于，提高了功率单元循环散热风道的散热效果。 进一步，所述机柜包括多个功率单元循环散热风道，分别与所述机柜循环散热风道连接。该技术方案的技术效果在于，机柜循环散热风道作为机柜的公用风道，冷却整个机柜，提高了机柜循环散热风道的利用率，节约了成本。 本技术的有益效果: 本技术提供的功率单元的散热结构及机柜，在功率单元内设置功率单元循环散热风道，有效冷却直流支撑电容；而且，将功率单元循环散热风道与机柜循环散热风道连接配合成为一体式风道，既提高了机柜的散热效率，又节省了机柜的制造成本。 【专利附图】【附图说明】 为了更清楚地说明本技术【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本技术实施例提供的功率单元的立体分解图； 图2为本技术实施例提供的机柜的结构示意图； 图3为本技术另一实施例提供的机柜的结构示意图。 附图标记: 1-直流支撑电容；2-半导体器件；3-水冷散热器；4-功率单元框架；41-功率单元进风口 ；如-框架侧板；5-功率单元循环散热风道；6-机柜循环散热风道；7-柜体内散热风扇；8-水风换热器；9-元器件；10-柜体；11-冷却风扇；12-柜体进风口。 【具体实施方式】 下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。 在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率单元的散热结构，包括功率单元框架、以及设置在该功率单元框架上的功率单元器件和水冷散热器；所述功率单元器件包括半导体器件和直流支撑电容；所述半导体器件设置在所述水冷散热器上，其特征在于，所述直流支撑电容与所述功率单元框架之间设有功率单元循环散热风道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭建军，
申请(专利权)人：北京合力电气传动控制技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11