专利名称：一种风力发电igbt变流功率模块热板式冷却器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种风力发电IGBT变流功率模块冷却器，具体地说是一种热板式冷却器。
背景技术：
在风力发电中的IGBT变流功率模块通常都固定在一块金属基板上，因为功率不 同，因此产生的热流密度就有很大差异。产生的热量透过基板，被基板另一侧的散热器带 走。现在常见到直接用散热翅片固定于基板另一侧，将IGBT变流功率模块产生的热量通过 风冷方式散失掉。因为IGBT变流功率模块产生的热流密度不同，因而散热效果并不理想。还有的散热器利用了热管技术，即将热管管束生根于铝基板，将铝基板上的电器 元件散发的热量传输到热管的冷凝段，再通过风冷方式将热量带走。虽然说热管在热交换 领域里被誉为热的超导体，但采用热管生根的方式，每根热管与铝基板接触面也只有管内 径的面积，相对加热面积有限，因此需要很多热管。又因为热管较长，整个散热器体积较大。 热管式散热器也存在因IGBT变流功率模块产生热流密度不同，散热效果不理想的情况。另 外因铝基板为竖直布置方式，因此热管管束均为悬臂状态布置，热管与铝基板连接部位应 力较大，对可靠性有较大影响。
发明内容
本发明要解决的是现有技术存在的上述缺陷，旨在提供一种热板式散热器。解决上述问题采用的技术方案是一种风力发电IGBT变流功率模块热板式冷却 器，包括铝基板、热板、散热翅片和导风罩，通过螺栓将各个部件组装在一起，铝基板的热量 通过热板传递给散热翅片，再通过风冷方式散失掉。根据本发明，热板尺寸要覆盖铝基板背面电器元件的散热区域。根据本发明，散热翅片与热板面积相同。根据本发明，一个散热翅片和一个热板构成一个散热单元，一个或多个散热单元 间隔设置在所述的铝基板上，其上设置一个总的导风罩。根据本发明，所述的热板金属材料为铜，内部介质为水。为保障在-40°C甚至更低 的环境中能正常工作，在热板介质中加有60 80目的水雾铜粉。根据本发明，散热翅片材料为铝，齿间距为4mm，翅片高度为40 50mm，翅片顶宽 度为1. 5mm，翅根宽度为2. 5mm，翅片基板厚度为5mm。根据本发明，铝基板、热板和散热翅片接触面的部位平面度要求不超过0.5，接触 面面用导热胶涂覆，再用螺栓固定装配在一起。本发明的优点1)采用热板方式可以将铝基板背面IGBT变流功率模块产生的不均勻的热流密 度，通过热板特有的性能，均勻地传递给热板另一侧的散热翅片，保障了良好的散热效果。2)采用热板结构来传递热量，无悬臂应力的副作用。
3)体积小，热板加上散热翅片的高度与热管结构的散热器相比，体积减少了 84%。紧凑的结构也符合用户的要求。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1是铝基板示意图。图2是热板示意图。图3是散热翅片。图4是导风罩示意图。图5是铝基板、热板和散热翅片的组合示意图。图6是铝基板、热板和散热翅片的组装示意图。图7是整个散热器总成示意图。
具体实施例方式参照图1，铝基板1上的安装孔均装有钢丝螺套。参照图6，将热板2放置在铝基板1上，其位置与铝基板1背面的电气元件散热区 域相对应，再将散热翅片3压于热板上，各接触面面用导热胶涂覆，再用螺栓将散热翅片3、 热板2和铝基板1紧固住。这样，完成了一个散热单元的安装。本实施方式中，散热翅片3与热板2面积相同。所述的热板金属材料为铜，内部介 质为水。为保障在-40°C甚至更低的环境中能正常工作，在热板介质中加有60 80目的水 雾铜粉。散热翅片材料为铝，齿间距为4mm，翅片高度为40 50mm，翅片顶宽度为1. 5mm，翅 根宽度为2. 5mm，翅片基板厚度为5mm。参照图7，将多个散热单元用相同的方法依次间隔设置在铝基板1上，再用螺栓将 一个总的导风罩4固定到铝基板1上。应该理解到的是上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何 不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本发明的保护范围之内。
权利要求
一种风力发电IGBT变流功率模块热板式冷却器，包括铝基板(1)、热板(2)、散热翅片(3)和导风罩(4)，其特征在于所述的铝基板(1)、热板(2)、散热翅片(3)和导风罩(4)通过螺栓组装在一起。
2.如权利要求1所述的风力发电IGBT变流功率模块热板式冷却器，其特征在于所述的 热板(2)尺寸要覆盖铝基板(1)背面电器元件的散热区域。
3.如权利要求2所述的风力发电IGBT变流功率模块热板式冷却器，其特征在于所述的 散热翅片(3)与热板(2)面积相同。
4.如权利要求3所述的风力发电IGBT变流功率模块热板式冷却器，其特征在于一个散 热翅片(3)和一个热板(2)构成一个散热单元，一个或多个散热单元间隔设置在所述的铝 基板(1)上，其上设置一个总的导风罩(4)。
5.如权利要求1所述的风力发电IGBT变流功率模块热板式冷却器，其特征在于所述的 热板(2)金属材料为铜，内部介质为水，在热板介质中加有60 80目的水雾铜粉。
6.如权利要求1所述的风力发电IGBT变流功率模块热板式冷却器，其特征在于所述的 散热翅片⑶为铝，齿间距为4mm，翅片高度为40 50mm，翅片顶宽度为1.5mm，翅根宽度为 2. 5mm，翅片基板厚度为5mm。
7.如权利要求1所述的风力发电IGBT变流功率模块热板式冷却器，其特征在于所述的 铝基板(1)、热板(2)和散热翅片(3)接触面的平面度要求不超过0.5，连界面用导热胶涂 覆。
全文摘要
本发明公开了一种风力发电IGBT变流功率模块热板式冷却器，包括铝基板、热板、散热翅片和导风罩，通过螺栓将各个部件组装在一起，铝基板的热量通过热板传递给散热翅片，再通过风冷方式散失掉。本发明的优点1)采用热板方式可以将铝基板背面IGBT变流功率模块产生的不均匀的热流密度，通过热板特有的性能，均匀地传递给热板另一侧的散热翅片，保障了良好的散热效果。2)采用热板结构来传递热量，无悬臂应力的副作用。3)体积小，热板加上散热翅片的高度与热管结构的散热器相比，体积减少了84％。紧凑的结构也符合用户的要求。
文档编号H05K7/20GK101997400SQ20091010164
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者周健伟, 孔芬霞, 陆国栋 申请人:杭州银轮科技有限公司;浙江银轮机械股份有限公司