一种基于水循环利用的IGBT芯片水冷散热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于水循环利用的IGBT芯片水冷散热系统,包括散热基座（1）、第一输水泵（2）、第一冷水箱（3）和换热器（4），所述散热基座（1）的上表面均匀安装有多个IGBT芯片（5）；散热基座（1）内部设置有储水的中空腔体（6），散热基座（1）的侧壁上还设置有与中空腔体（6）连通的进水口（7）和出水口（8）；所述第一冷水箱（3）的出水口与第一输水泵（2）的进水端连通，第一输水泵（2）的出水端通过冷却水管（9）与散热基座（1）的进水口（7）连通，散热基座（1）的出水口（8）通过热水管（10）、换热器（4）与第一冷水箱（3）的回水口连通。本实用新型专利技术提高了散热效率，且实现了水资源的循环利用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于水循环利用的IGBT芯片水冷散热系统
本技术涉及IGBT芯片的散热，特别是涉及一种基于水循环利用的IGBT芯片水冷散热系统。
技术介绍
IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管）是一种是由BJT(BipolarJunctionTransistor，双极型三极管)和MOS（Metal-Oxid-Semicon-ductor，绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，集合有MOSFE（Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金氧半场效晶体管）的高输入阻抗和GTR（GiantTransistor，电力晶体管）的低导通压降等优点，具有驱动功率小而饱和压降低的特点，普遍适用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。高功率的IGBT模块的应用范围广泛，但是其容易发热，往往需要对其进行散热，才能持久无故障的工作，就目前而言，大多数IGBT模块的散热方式是风冷方式，现有的风冷型IGBT模块具有造价低，结构简单的优点，但是，相比于水冷散热方式，风冷散热还存在着散热效率不高的问题；并且，IGBT散热模块的热量会直接损失，无法进行回收利用，不利于节约能源。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于水循环利用的IGBT芯片水冷散热系统，通过水冷散热的方式对IGBT芯片进行散热，提高了散热效率，且能够对经过散热基座的水进行降温回收，以实现循环利用，有利于节约水资源，同时，由于散热基座中设置有储水的中空腔体，能够加大水冷散热面积，进一步提高散热效率。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于水循环利用的IGBT芯片水冷散热系统，包括散热基座、第一输水泵、第一冷水箱和换热器，所述散热基座的上表面均匀安装有多个IGBT芯片；散热基座内部设置有储水的中空腔体，散热基座的侧壁上还设置有与中空腔体连通的进水口和出水口；所述第一冷水箱的出水口与第一输水泵的进水端连通，第一输水泵的出水端通过冷却水管与散热基座的进水口连通，散热基座的出水口通过热水管与换热器的第一输入端连通，换热器的第一输出端通过回水管与第一冷水箱的回水口连通。优选地，所述散热基座的上表面均匀开设有多个安装槽，所述IGBT芯片固定安装在所述安装槽内。优选地，所述IGBT芯片与安装槽数目相同且一一对应。优选地，所述IGBT芯片水冷散热系统还包括冷剂输入装置和热能回收装置；所述冷剂输入装置与换热器的第二输入端连通，所述热能回收装置与换热器的第二输出端连通。优选地，所述冷剂输入装置包括第二冷水箱和第二输水泵，所述第二冷水箱的出水口与第二输水泵的进水端连通，第二输水泵的出水口通过冷剂输送管与换热器的第二输入端连通。优选地，所述热能回收装置包括热水回收箱，所述热水回收箱的入水口通过热回收管与换热器的第二输出端连接。本技术的有益效果是：（1）通过水冷散热的方式对IGBT芯片进行散热，提高了散热效率；（2）本技术能够对经过散热基座的水进行降温回收，以实现循环利用，有利于节约水资源；（3）由于散热基座中设置有储水的中空腔体，能够加大水冷散热面积，进一步提高散热效率；（4）通过换热器，本技术能够对IGBT模块散发的热量进行回收，并送入热回收水箱中进行储存，有利于环保节能。附图说明图1为本技术的系统原理框图；图2为散热基座的结构示意图；图3为散热基座的主剖视图。图中，1-散热基座，2-第一输水泵，3-第一冷水箱，4-换热器，5-IGBT芯片，6-中空腔体，7-进水口，8-出水口，9-冷却水管，10-热水管，11-回水管，12-第二冷水箱，13-第二输水泵，14-冷剂输送管，15-热回收管，16-热水回收箱。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本技术的技术方案，但本技术的保护范围不局限于以下所述。如图1~3所示，一种基于水循环利用的IGBT芯片水冷散热系统，包括散热基座1、第一输水泵2、第一冷水箱3和换热器4，所述散热基座1的上表面均匀安装有多个IGBT芯片5；散热基座1内部设置有储水的中空腔体6，散热基座1的侧壁上还设置有与中空腔体6连通的进水口7和出水口8；所述第一冷水箱3的出水口与第一输水泵2的进水端连通，第一输水泵2的出水端通过冷却水管9与散热基座1的进水口7连通，散热基座1的出水口8通过热水管10与换热器4的第一输入端连通，换热器4的第一输出端通过回水管11与第一冷水箱3的回水口连通。所述散热基座1的上表面均匀开设有多个安装槽，所述IGBT芯片5固定安装在所述安装槽内。所述IGBT芯片5与安装槽数目相同且一一对应。所述IGBT芯片水冷散热系统还包括冷剂输入装置和热能回收装置；所述冷剂输入装置与换热器4的第二输入端连通，所述热能回收装置与换热器4的第二输出端连通。所述冷剂输入装置包括第二冷水箱12和第二输水泵13，所述第二冷水箱12的出水口与第二输水泵13的进水端连通，第二输水泵13的出水口通过冷剂输送管14与换热器4的第二输入端连通。所述热能回收装置包括热水回收箱16，所述热水回收箱16的入水口通过热回收管15与换热器4的第二输出端连接。本技术的工作原理如下：IGBT芯片5工作时，产生的热量传输给散热基座1，同时第一输水泵2将第一冷水箱3中的水通过冷却水管9输送到散热基座1的进水口7，并通过进水口7往散热基座1的中空腔体6注入水介质，中空腔体6中的水介质从散热基座1中吸收IGBT芯片5产生的热量，并通过出水口8排出热水，排出的热水经热水管10输送给换热器4的第一输入端，由换热器4的第一输出端排出换热后得到的冷水，并通过回水管道11送回第一冷水箱3中，由于本技术通过水冷散热的方式对IGBT芯片进行散热，提高了散热效率，并且实现了对经过散热基座1的水进行降温回收，以实现循环利用，有利于节约水资源；由于散热基座1中设置有储水的中空腔体6，能够加大水冷散热面积，进一步提高散热效率。需要说明的是，在本申请的实施例中，多个IGBT芯片5集成安装在散热基座1的上表面，在需要使用IGBT芯片时，只需要将外部的器件与散热基座1上的IGBT芯片连接，即可使得IGBT芯片开始工作，同时使用的IGBT芯片个数可根据具体需要而定。本技术中，通过换热器能够对IGBT模块散发的热量进行回收，并送入热回收水箱中进行储存，有利于环保节能。最后应当说明的是，以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于水循环利用的IGBT芯片水冷散热系统，其特征在于：包括散热基座（1）、第一输水泵（2）、第一冷水箱（3）和换热器（4）；所述散热基座（1）的上表面均匀安装有多个IGBT芯片（5）；散热基座（1）内部设置有储水的中空腔体（6），散热基座（1）的侧壁上还设置有与中空腔体（6）连通的进水口（7）和出水口（8）；所述第一冷水箱（3）的出水口与第一输水泵（2）的进水端连通，第一输水泵（2）的出水端通过冷却水管（9）与散热基座（1）的进水口（7）连通，散热基座（1）的出水口（8）通过热水管（10）与换热器（4）的第一输入端连通，换热器（4）的第一输出端通过回水管（11）与第一冷水箱（3）的回水口连通。

【技术特征摘要】
1.一种基于水循环利用的IGBT芯片水冷散热系统，其特征在于：包括散热基座（1）、第一输水泵（2）、第一冷水箱（3）和换热器（4）；所述散热基座（1）的上表面均匀安装有多个IGBT芯片（5）；散热基座（1）内部设置有储水的中空腔体（6），散热基座（1）的侧壁上还设置有与中空腔体（6）连通的进水口（7）和出水口（8）；所述第一冷水箱（3）的出水口与第一输水泵（2）的进水端连通，第一输水泵（2）的出水端通过冷却水管（9）与散热基座（1）的进水口（7）连通，散热基座（1）的出水口（8）通过热水管（10）与换热器（4）的第一输入端连通，换热器（4）的第一输出端通过回水管（11）与第一冷水箱（3）的回水口连通。2.根据权利要求1所述的一种基于水循环利用的IGBT芯片水冷散热系统，其特征在于：所述散热基座（1）的上表面均匀开设有多个安装槽，所述IGBT芯片（5）固定安装在所述安装槽内。3.根据权利要求2所述的一种基于水循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：李为民，
申请(专利权)人：四川蓝芯微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51