一种功率元件的散热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种功率元件的散热装置，它包括半导体温差发电片、冷端散热器、热端散热器和热端散热风扇；所述冷端散热器设置在半导体温差发电片的冷端面处并与冷端面接触；所述热端散热器与功率元件相连，并设置在半导体温差发电片的热端面处并与热端面接触；所述热端散热风扇设置在热端散热器上并通过导线与半导体温差发电片相连。该散热装置能够有效的利用功率元件工作时产生的热能，将这个热能转化成电能为散热风扇供电。

A Heat Dissipator for Power Components

【技术实现步骤摘要】
一种功率元件的散热装置
本技术涉及散热装置领域，特指一种功率元件的散热装置。
技术介绍
目前整流模块、IGBT模块、可控硅模块等功率元件的散热装置是由一个散热器外加一个散热风扇组成，其中，散热器由若干金属散热片构成；该散热装置的散热风扇必须由一个外加电源供电，无论散热器温度高低，散热风扇都在旋转。这样散热风扇运转时就会消耗大量的电能。且功率元件工作时产生的热能也白白损失掉。
技术实现思路
本技术的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种功率元件的散热装置，该散热装置能够有效的利用功率元件工作时产生的热能，将这个热能转化成电能为散热风扇供电。本技术采用的技术方案如下：一种功率元件的散热装置，它包括半导体温差发电片、冷端散热器、热端散热器和热端散热风扇；所述冷端散热器设置在半导体温差发电片的冷端面处并与冷端面接触；所述热端散热器与功率元件相连，并设置在半导体温差发电片的热端面处并与热端面接触；所述热端散热风扇设置在热端散热器上并通过导线与半导体温差发电片相连。上述结构中，半导体温差发电片利用“赛贝克效应”将热能直接转换为电能，赛贝克效应的工作原理是在两块不同性质的半导体两端设置一个温差，则在半导体两端就会产生直流电动势，只要有温差存在，就一直能够发电；本申请的半导体温差发电片发电则是利用这个原理将功率元件的热能转化成电能，为散热器风扇供电；在工作中：当功率元件不工作时，半导体温差发电片热端面和冷端面没有温差，半导体温差发电片无电压输出，热端散热风扇不旋转。当半导体功率元件开始工作，功率元件有电流流过时，功率元件发热，由于功率元件和热端散热器相连，则功率元件将热量传递给热端散热器，热端散热器温度升高，而冷端温度不变，则此半导体温差发电片热端面和冷端面存在温差，半导体温差发电片开始发电，随着热端散热器温度不断升高，半导体温差发电片热端面与冷端面温差不断加大，半导体温差发电片输出电压不断升高，然后热端散热风扇开始旋转，带走热端散热器上的热量，进而对功率元件进行散热。热端散热风扇旋转开始给热端散热器降温时，热端散热器温度降低，半导体温差发电片热端面与冷端面温差减小，半导体温差发电片输出电压降低，冷却风扇转速降低。当冷端散热器和热端散热器达到热平衡点时，热端散热风扇转速恒定。该结构有效的将功率元件的热能进行利用，节省了驱动热端散热风扇的电能。进一步的，所述半导体温差发电片至少为一个。通过多个半导体温差发电片能够进一步的提高热电转化效率。进一步的，所述热端散热器上设置至少一个热端散热风扇。进一步的，所述半导体温差发电片为多个，热端散热器上设置有多个热端散热风扇；所述半导体温差发电片和热端散热风扇通过导线构成闭合回路，其中各半导体温差发电片相互并联，各热端散热器相互并联。进一步的，每个热端散热风扇的正极串接有稳压二极管。进一步的，所述热端散热器和冷端散热器通过螺栓进行连接，将半导体温差发电片夹在热端散热器和冷端散热器之间。进一步的，所述热端散热器和冷端散热器结构相同，均包括底板和设置在底板上的金属散热片；所述底板上开设有螺栓连接孔。进一步的，冷端散热器的底板与半导体温差发电片的冷端面接触，热端散热器的底板与半导体温差发电片的热端面接触，冷端散热器的底板与热端散热器的底板通过螺栓进行连接，将半导体温差发电片夹在两底板之间；所述热端散热风扇通过螺栓设置在热端散热器的顶部。进一步的，所述热端散热器上开设有功率元件安装槽，所述功率元件插入功率元件安装槽内与热端散热器相连。进一步的，功率元件安装槽从热端散热器的顶部延伸至热端散热器的底板处；功率元件安装槽的底部开设有螺纹孔，所述螺纹孔位于热端散热器的底板上；功率元件插入功率元件安装槽内，并通过螺钉固定在热端散热器的底板上。通过将功率元件插入功率元件安装槽内，功率元件被整个热端散热器的金属散热片包裹，便于功率元件更好的将热量传递给热端散热器，提高能量转化效率。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术能够将功率元件产生的热能加以利用，使热能通过半导体温差发电片转化成电能为散热风扇供电，使散热风扇在散热过程中不必在外接电源，节省电能消耗。且散热风扇转速能够根据功率元件产生的热量进行调节。附图说明图1是本技术的主视图；图2是本技术的俯视图；图3是本技术的仰视图；图4是从图1的仰视方向的功率元件与功率元件安装槽在热端散热器上的位置结构图；图5是半导体温差发电片为3个，热端散热风扇为2个时的主视图；图6是半导体温差发电片为3个，热端散热风扇为2个时的俯视图；图7是半导体温差发电片为3个，热端散热风扇为2个时的仰视图；图8是半导体温差发电片为3个，热端散热风扇为2个时的接线图。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、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技术，并不用于限定本技术。一种功率元件的散热装置，它包括半导体温差发电片2、冷端散热器1、热端散热器3和热端散热风扇4；所述冷端散热器1设置在半导体温差发电片2的冷端面处并与冷端面接触；所述热端散热器3与功率元件5相连，并设置在半导体温差发电片2的热端面处并与热端面接触；所述热端散热风扇4设置在热端散热器3上并通过导线与半导体温差发电片2相连。所述半导体温差发电片2可以为一个或多个，可以采用并联或串联的方式进行连接。所述热端散热器3上设置一个或多个热端散热风扇4，可以采用并联或串联的方式连接。在本实施例中，所述半导体温差发电片2为多个，热端散热器3上设置有多个热端散热风扇4；如图5-8所示，半导体温差发电片2为3个，热端散热风扇4为2个，其中，所述半导体温差发电片2和热端散热风扇4通过导线构成闭合回路，其中各半导体温差发电片2相互并联，各热端散热器3相互并联。每个热端散热风扇4的正极串接有稳压二极管。所述热端散热器3和冷端散热器1通过螺栓进行连接，半导体温差发电片2夹在热端散热器3和冷端散热器1之间。所述热端散热器3和冷端散热器1结构相同，均包括底板101和设置在底板101上的金属散热片102，金属散热片102构成矩形的柱体；所述底板101上开设有螺栓连接孔。冷端散热器1的底板101与半导体温差发电片2的冷端面接触，热端散热器3的底板101与半导体温差发电片2的热端面接触，冷端散热器1的底板101与热端散热器3的底板101通过螺栓进行连接，将半导体温差发电片2夹在两底板101之间；且热端散热器3的底板101、冷端散热器1的底板101和半导体温差发电片2的接触面上还涂有一层导热硅脂。所述热端散热风扇4通过螺栓设置在热端散热器3的顶部。所述热端散热器3上开设有功率元件安装槽6，所述功率元件5插入功率元件安装槽6内与热端散热器3相连。功率元件安装槽6从热端散热器3的顶部延伸至热端散热器3的底板101处；功率元件安装槽6的底部开设有螺纹孔，所述螺纹孔位于热端散热器3的底板101上；功率元件5插入功率元件安装槽6内，并通过螺钉固定在热端散热器3的底板101上。本技术的工作原理如下：使用时将功率元件5安装在热端散热器3上，当功率元件5不工作时，半导体温差发电片2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率元件的散热装置，其特征在于：它包括半导体温差发电片（2）、冷端散热器（1）、热端散热器（3）和热端散热风扇（4）；所述冷端散热器（1）设置在半导体温差发电片（2）的冷端面处并与冷端面接触；所述热端散热器（3）与功率元件（5）相连，并设置在半导体温差发电片（2）的热端面处并与热端面接触；所述热端散热风扇（4）设置在热端散热器（3）上并通过导线与半导体温差发电片（2）相连。

【技术特征摘要】
1.一种功率元件的散热装置，其特征在于：它包括半导体温差发电片（2）、冷端散热器（1）、热端散热器（3）和热端散热风扇（4）；所述冷端散热器（1）设置在半导体温差发电片（2）的冷端面处并与冷端面接触；所述热端散热器（3）与功率元件（5）相连，并设置在半导体温差发电片（2）的热端面处并与热端面接触；所述热端散热风扇（4）设置在热端散热器（3）上并通过导线与半导体温差发电片（2）相连。2.根据权利要求1所述的功率元件的散热装置，其特征在于：所述半导体温差发电片（2）至少为一个。3.根据权利要求1所述的功率元件的散热装置，其特征在于：所述热端散热器（3）上设置至少一个热端散热风扇（4）。4.根据权利要求1所述的功率元件的散热装置，其特征在于：所述半导体温差发电片（2）为多个，热端散热器（3）上设置有多个热端散热风扇（4）；所述半导体温差发电片（2）和热端散热风扇（4）通过导线构成闭合回路，其中各半导体温差发电片（2）相互并联，各热端散热器（3）相互并联。5.根据权利要求4所述的功率元件的散热装置，其特征在于：每个热端散热风扇（4）的正极串接有稳压二极管。6.根据权利要求1-5之一所述的功率元件的散热装置，其特征在于：所述热端散热器（3）和冷端散热器（1）通过螺栓进行连接，将半导体温差发电片（2）夹在热端散热器（3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：张万明，张宏博，徐真运，
申请(专利权)人：庆阳欧维机电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃,62