[实用新型]散热器的散热结构及使用该散热结构的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种散热结构，具体涉及一种应用于电力电子或开关电源领域的散热器的散热结构及使用该散热结构的装置。 

背景技术

目前，大功率开关电源（如逆变焊机、UPS电源、EPS电源、变频器）为降低成本，在半导体功率器件的选用上由模块封装IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor绝缘栅双极型晶体管）转向单管IGBT或MOS管（Metal oxid semiconductor金属氧化物半导体场效应晶体管），使用单只或多只单管IGBT（或MOS管）并联来达到模块IGBT相同的输出功率。 

在采用单管IGBT（或MOS管），遇到两个问题：一、半导体功率器件单管IGBT（或MOS管）不能直接安装在一块散热器上，如设计为多块散热器且带电，对机器的漏电埋下隐患，如逆变焊机；二、为了解决上述问题一，一些厂家在使用时，通过导热绝缘膜来隔离单管IGBT（或MOS管）和散热器，以此达到散热的目的。

但是，现有技术存在以下缺陷：在工作中，特别是可变负载和要求尽可能达到单管IGBT（或MOS管）的最大输出功率时，单管IGBT（或MOS管）上的温度上升很快，且温度很高，温度高使单管IGBT（或MOS管）的寿命变短，且电源的可靠性降低。其根本原因在于:一、单管IGBT（或MOS管）本体向外传热的面积小；二、单管IGBT（或MOS管）本体与散热器之间有高热阻导热绝缘材料，使得单管IGBT（或MOS管）本体向散热器的传热变慢，单管IGBT（或MOS管）本体温度迅速增高，在一个较高的温度才能热平衡，在一些负载变化范围比较大的设备（逆变焊机），工作中随时产生热浪涌，可能达不到热平衡，单管IGBT（或MOS管）就会损坏。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种散热器的散热结构。 

本实用新型还提供了一种使用该散热器散热结构的装置。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案为：提供了一种散热器的散热结构，所述散热器的散热结构包括散热器本体、功率半导体器件和陶瓷热传导构件；其中，所述陶瓷热传导构件设置在所述散热器本体上，所述功率半导体器件设置在所述陶瓷热传导构件上。 

根据本实用新型的一优选技术方案：所述陶瓷热传导构件呈片状，且越薄热传递效果越好。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述陶瓷热传导构件为氧化铝陶瓷材料和氮化铝陶瓷材料。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述陶瓷热传导构件的表面积大于所述功率半导体器件表面积。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述陶瓷热传导构件上安装有至少一个所述功率半导体器件。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述功率半导体器件为单管IGBT或MOS管。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述散热器本体与所述陶瓷热传导构件之间涂有硅脂层；所述陶瓷热传导构件与所述功率半导体器件之间涂有硅脂层。

本实用新型还提供了一种装置，所述装置上安装有散热器本体，在所述散热器本体上设置有陶瓷热传导构件和功率半导体器件，其中，所述陶瓷热传导构件与所述散热器本体连接，所述功率半导体器件设置在所述陶瓷热传导构件上。

根据本实用新型的一优选技术方案：所述装置为逆变焊机、UPS电源（uninterruptible power system 不间断电源）、EPS电源（Emergency Power Supply 紧急电力供给电源）或变频器。

本实用新型散热器的散热结构简单，采用本实用新型技术方案后可使单管IGBT（或MOS管）的使用寿命大大提高，在降低单管IGBT（或MOS管）温升速度和温度的同时，提高了电源工作的可靠性。

附图说明

图1.本实用新型散热器的散热结构示意图一； 

图2.本实用新型散热器的散热结构示意图二；

图3.本实用新型散热器的散热结构传热示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型技术方案进行详细说明。 

为了解决现有技术中存在的单管IGBT（或MOS管）在工作中，特别是可变负载和要求尽可能达到单管IGBT（或MOS管）的最大输出功率时，单管IGBT（或MOS管）上的温度上升很快，且温度很高，温度高使单管IGBT（或MOS管）的寿命变短，且电源的可靠性降低这一技术问题，本实用新型提供了一种新型结构的散热结构。