一种IGBT散热器制造技术

本发明专利技术公开了一种IGBT散热器，包括散热器本体，所述散热器本体为金属正多边体结构，其侧面外壁为光滑面，侧面内壁分布有散热鳍片；散热器本体的侧面外壁作为IGBT模块安装区，散热器的下底面作为风机安装区；安装在散热器侧面外壁的IGBT模块通过连接导线与外部电路连接；风机运行时向分布在散热器本体内侧的散热鳍片送风，实现IGBT模块强制换热。本发明专利技术提供的IGBT散热器实现了并联IGBT模块的立体化安装以及多组IGBT模块散热风道的共用，可灵活控制散热量，并且在很大程度上减小了IGBT散热设备的体积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力电子设备散热
，更具体地，涉及一种IGBT散热器结构。
技术介绍
绝缘概双极型晶体管（InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)是一种全控 型的开关器件，在电力电子
有广泛的应用，常见有直流调压、高频整流、H桥逆变等 多种应用方式，并由此衍生出大量基于IGBT技术的电源设备。 IGBT在使用中自身会产生热量，需要通过散热器辅助散热。传统的散热器为平板 形，一侧为光滑平面，用于安装IGBT;另一侧布满散热鳍片，用于与空气换热。在实际的使 用中，一般需要对散热器留以足够的换热空间，在使用风机强制散热的情况下还需要对风 路进行设计。当存在大量并联的IGBT时，使用这种平板形的散热器会占用较多的安装与散 热空间，同时需要多台大功率的风机保障足够的空气流量，在设计、安装与使用上都存在不 便。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种IGBT散热器结构，其目 的在于采用立体结构，实现IGBT的立体安装以及散热风道共用，增强了对IGBT换热的效 果，由此解决大量并联IGBT时的散热问题。 为实现上述目的，本专利技术提供了一种IGBT散热器，包括散热器本体和至少一条散 热鳍片；散热器本体为金属正多边体结构，其侧面外壁为光滑面，作为IGBT模块安装区； 散热器本体内分布有散热鳍片，沿与水平面垂直的方向设置；散热鳍片的至少一 个端面与散热器本体的侧面内壁抵接，散热鳍片之间以及散热鳍片与散热器本体侧面之间 的间隙构成散热通道； 散热器本体的下底边作为风机安装区；风机运行时向散热器内侧散热鳍片送风， 实现强制换热；安装在散热器本体侧面外壁的IGBT模块通过连接导线与外部电路连接。 优选的，散热器本体内设有一条主散热鳍片与至少一条次散热鳍片；其中，主散热 鳍片的两个端面与散热器本体侧面内壁抵接，且主散热鳍片与散热器本体的至少一个侧面 平行，次散热鳍片与主散热鳍片平行分布；其中，主鳍片是指散热面积最大，承担主要散热 功能的鳍片。 优选的，散热器本体内设有一条主散热鳍片与至少一条次散热鳍片；其中，主散热 鳍片的两个端面与散热器本体的侧面内壁垂直抵接，次散热鳍片与主散热鳍片平行分布。 进一步优选的，散热器本体内设有多道散热鳍片，每道散热鳍片的一个端面与一 个侧面内壁垂直抵接，另一个端面悬空；散热鳍片之间互不接触，散热鳍片长度在散热鳍片 互不接触的范围内可调。 进一步优选的，散热器本体的每个侧面内壁均设有a道互相平行且均匀分布的散 热鳍片；各侧面上的散热鳍片的一端与该侧面内壁垂直抵接；另一端悬空；各散热鳍片的 悬空端之间互不接触，散热鳍片的长度在散热鳍片互不接触的范围内可调；其中，a不小于 Io 进一步优选的，散热器本体为正六边体结构，散热器本体的每个侧面内壁上均设 有9道互相平行且均匀分布的散热鳍片；各侧面上的散热鳍片的一端与该侧面内壁垂直抵 接，另一端悬空。 进一步优选的，上述设有a*N道散热鳍片的散热器，其散热鳍片长度根据如下公 式获取： 其中，a为散热器本体一个侧面上的散热鳍片数量，N为散热器本体正多边体底边 的边数；L为散热鳍片与其所在的侧面的底边最近的端点之间的距离。 总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有 益效果： (1)本专利技术提供的IGBT散热器，侧面外壁用于安装IGBT模块，实现IGBT模块的立 体化安装；在需要大量IGBT模块并联使用的情况下，节省了安装空间，减小散热设备所占 的体积； (2)本专利技术提供的IGBT散热器，其侧面外壁采用光滑面油于IGBT模块上安装散 热器的接触面也是光滑平面，因此，光滑的侧面外壁使得与之接触的IGBT上的热量能够充 分交换到散热器上，提高了散热效率； (3)本专利技术提供的IGBT散热器的优选方案里，每道散热鳍片的一个端面与一个侧 面内壁垂直抵接，另一个端面悬空；使得在同样的散热器本体空间内，可设置的散热鳍片数 量达到最大，从而增多散热通道数量，增强散热效果； (4)本专利技术提供的IGBT散热器的优选方案里，散热鳍片均匀分布，达到了对各附 着于其侧面外壁的IGBT模块均匀散热的目的，可最大程度上减小各IGBT模块之间的温度 差； (5)本专利技术提供的IGBT散热器，多个IGBT模块可安装于同一个散热器本体上，因 此共用同一个风道散热，换热更为集中，能够通过改变风机风量灵活地控制换热量，实现更 好的换热效果；提高了设备的运行稳定性。【附图说明】 图1是本专利技术实施例1的"前_右-上"二视图； 图2是本专利技术实施例1的"前-右-下"二视图； 图3是本专利技术实施例1的等效电路图； 图4是本专利技术实施例1的散热鳍片的设置示意图； 图5是本专利技术实施例2中散热鳍片与散热器本体之间的位置关系示意图； 图6是本专利技术实施例3中散热鳍片与散热器本体之间的位置关系示意图； 图7是本专利技术实施例4中散热鳍片与散热器本体之间的位置关系示意图； 图8是本专利技术实施例5中散热鳍片与散热器本体之间的位置关系示意图； 在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：21_散热器本 体、22-散热鳍片、23-IGBT模块、24-风机、25-连接导线、11-11号散热鳍片、12-12号散热 鳍片、13-13号散热鳍片、14-14号散热鳍片、15-15号散热鳍片、16-16号散热鳍片、17-17号 散热鳍片、18-18号散热鳍片、19-19号散热鳍片。【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并 不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要 彼此之间未构成冲突就可以相互组合。 本专利技术提供的IGBT散热器包括散热器本体21和散热鳍片22,散热器本体的下底 面为风机安装区，侧面外壁为IGBT模块安装区，突起的散热鳍片22均匀分布在散热器本体 21的侧面内壁，端面与侧面内壁抵接。 实施例1 实施例1以散热器本体底边为正六边形的散热器为例，来具体阐述本专利技术提供的IGBT散热器；实施例1的整体结构如图1所示，散热器本体21的内壁均匀分布有散热鳍片 22 ;散热器本体21的侧面外壁为IGBT模块安装区，实施例1中，6个IGBT模块分别安装在 散热器本体21的6个侧面外壁，各个侧面之间的IGBT模块通过导线25连接，其等价电路 如图3所示，在电路上等价于六个IGBT模块并联。 图2所示为实施例1的"前-右-下"三视图，示意了实施例1提供的散热器中散 热器本体21与风机24的安装位置关系；散热器本体21的侧壁具有一定厚度，风机24置于 散热器本体21的下底面，与散热器本体21的侧壁底边接触。 实施例1中，散热器本体21采用铝制的中空筒状正多边体结构，散热鳍片的设置 如图4所示，以下具体阐述实施例1中散热鳍片的设置； 实施例1中，散热器本体底边正六边形的边长为300mm，每个侧面设有9片互相平 行的散热鳍片，编号顺次为1-9,各散热鳍片的一个端面均与所在的侧面垂直抵接；互相平 行的散热鳍片之间的中心间距为30mm;各散热鳍片的长度根据以下公式获取： 其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IGBT散热器，其特征在于，包括散热器本体和至少两条散热鳍片；所述散热器本体为金属正多边体结构，其侧面外壁为光滑面，作为IGBT模块安装区；所述散热器本体的下底边作为风机安装区；所述散热鳍片分布在所述散热器本体内，沿与水平面垂直的方向设置；散热鳍片的至少一个端面与散热器本体的侧面内壁抵接；散热鳍片之间以及散热鳍片与散热器本体侧面之间的间隙构成散热通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴岳，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42