[其他]用于冷却热量产生装置的冷却系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷却系统，用于冷却热量产生装置，该热量产生装置包括至少一个冷却装置和至少一个控制装置。

背景技术

在多种技术领域中，经常出现在某一点处产生热量并且该热量不得不传递到另一点。这不仅是如果热量被有目的地产生(例如用于加热目的)的情况，而且还可以是如果热量仅作为某一种副产品产生的情况。在后者的情况中，通常讨论废热的产生。

这种废热产生的具体例子出现在电子和照明系统(特别在电力电子和照明系统(使用LED(发光二极管))的情况中)领域中。这里，经常地出现大量的热能在相比较而言小的体积中被产生。此外，特别是在半导体和LED的情况下，产生的废热仅可以通过非常小的界面被移除，例如仅在部件的一个侧面上，例如因为通过LED产生的光被假定发射到尽可能大的二面角中。换句话说，废热功率密度相当高，并且不得不被管理的热通量也可能是相当大的。

使情况变得更糟糕的是，特别在半导体和LED领域中，电子部件对于过热是非常敏感的。例如，如果功率LED在(约)65℃以上的温度操作，它的使用寿命将大幅地降低。这也被已知为阿累尼乌斯(Arrhenius)指数定律，表明如果温度上升10℃，特定的化学反应将以约两倍快的速度进行。关于电子部件，这将导致经验法则，即温度每增加10℃，各自电子部件失效的风险加倍。

因此，标准的方式是提供具有冷却系统且正产生废热的系统，所述冷却系统意图是保持所述温度尽可能低，根本的目的是延长电子部件的使用寿命和因此延长最终的装置的使用寿命。

然而，这需要设计成足够大的冷却系统，记住如果热量产生装置 容忍的温度水平越高，冷却系统通常变得更有效，这是因为因此与环境温度的最终的温差变得更大。因此，为能够降低内部温度，不得不使用冷却系统，所述冷却系统具有不成比例的更大尺寸，并且因此更昂贵。

如果产生的废能量的量不是恒定的，并且仅在所产生的废热的基本负荷中显示一些相比较而言大的峰，则冷却系统的尺寸制定问题就尤其重要了。在这种情况下，为能够将温度维持在恒定的水平，不得不根据废热峰设计冷却系统的冷却能力，所述废热峰将导致不成比例的尺寸被制定的冷却系统，和因此导致了不成比例的高的成本。

在这种情况下，已经在现有技术中提出允许一些温度波动。即使由于增加的温度水平，电子部件的使用寿命被缩短一定的量，在一定时间跨度上的总成本仍然可以较低，这是因为用于冷却系统的成本可以不成比例地较低。在这种情况下，如果废热峰出现，则冷却系统在最大负荷下运行。因为冷却系统相对于在这种峰期间所产生的废热“制定的尺寸不够”，电子部件的温度将(稍微地)升高，并且在废热峰结束之后再次降低，并且因此所产生的废热再次比所述布置的最大冷却速度低。

不利地，该方法还引起另一个问题。特别在功率电子装置中，一般具有不同热膨胀系数的多个不同的部分被固定地彼此连接(例如，软钎焊焊接到某一衬底的扁平封装芯片或球形焊点阵列芯片)。因此，温度改变将导致变化的机械负荷。如果这种热应力循环被经常重复，这将通常导致所涉及的部分(例如，焊接点、芯片或衬底)的机械损伤或失效。当然，这种损伤也是非常不希望的。

研究已经表明通过减少由电子组件的单独的电子部件所经历的温度波动的量和/或幅度，可以减少部件上的热应力，并且因此增加系统的使用寿命，即使这种温度波动的减少以稍微地增加平均温度为代价。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的是提出一种用于冷却热量产生装置的冷 却系统，所述冷却系统相对于根据现有技术的当前已知的冷却系统做出改进。

一方面，本实用新型提供一种用于冷却热量产生装置(2)的冷却系统(1)，包括至少一个冷却装置(5)，所述冷却系统(1)还包括：用于致动所述冷却装置(5)的电动马达(6)；用于测量热量产生装置(2)的温度的至少一个传感器装置(9)；至少部分地和/或至少有时确定所述热量产生装置(2)的冷却速度(17、18)的控制装置(7)，其中所述控制装置(7)分别与所述电动马达(6)和所述传感器装置(9)通过电缆电连接。

在本实用新型的实施例中，所述控制装置是基于所述热量产生装置(2)的温度、温度的改变速度和温度的改变速度的方向中的至少一个或它们的任意组合确定所述冷却速度(17、18)的装置。

目前提出的冷却系统实现了本实用新型的目的。相应地，在本实用新型的公开内容中还提供了一种该冷却系统所使用的冷却方法，即执行冷却热量产生装置的方法。