[实用新型]一种适用于大功率IGBT的高效散热结构

说明书

本实用新型提供一种适用于大功率IGBT的高效散热结构，本实用新型在结构上包括IGBT模块、热管腔体结构以及主动液冷结构，其中，所述的散热腔体的内部设置有绝缘工质，所述的IGBT模块设置在所述的热管腔体结构的内部并浸没在所述的绝缘工质中，所述的主动液冷结构包括冷却板以及设置在所述的冷却板内部的Dean管道，所述的冷却板密闭固定在所述的热管腔体的顶部。通过IGBT模块浸没在所述的绝缘工质中，通过热管腔体结构与主动液冷结构形成的一体化热管结构保护IGBT免受到外界环境侵害，提高IGBT模块的整体均温性能，增强IGBT模块与外部环境的换热强度，提升IGBT模块可靠性，延长IGBT的使用寿命，并增加了成品率。

技术领域

本实用新型涉及一种散热结构，更具体而言是指一种适用于大功率IGBT的高效散热结构。

背景技术

IGBT是能源转换与传输的核心器件，是电力电子装置的“CPU”，在整个应用系统中具有重要的作用。保护IGBT能够提高用电效率和质量，具有高效节能和绿色环保的特点，是解决能源短缺问题和降低碳排放的关键支撑技术。

一般的电子元件对于外界环境变化较为敏感，而IGBT对周围环境的洁净程度也有较高的要求，空气中的粉尘、硫氧化物和氮氧化物等会使IGBT的故障率上升、寿命缩短。

另外，IGBT在使用中自身会产生热量，需要通过散热器及时散热。传统的散热器使用散热翅片与空气换热，其散热能力有限且均温性能较差。由于热管的优异的均温性能，使得热管在IGBT的散热中得到应用；热管加散热翅片的方式对IGBT进行散热和均温，受限于散热器翅片的散热能力，IGBT的功率（或发热量）不能太大。总之，要使得大功率IGBT的热量能够及时散发出去，单纯使用散热翅片或者散热翅片加热管等被动散热方式还是不能将IGBT的温度控制在合理的温度范围内。

因此，如何保护大功率IGBT免受外界影响，在提高均温性能的同时，增强IGBT与环境的换热强度，是本领域目前需要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种适用于大功率IGBT的高效散热结构，其通过独特独特的结构设计保护IGBT免受到外界环境侵害，提高IGBT模块的整体均温性能，增强IGBT模块与外部环境的换热强度，提升IGBT模块可靠性，延长IGBT的使用寿命。

本实用新型的又一目的在于提供一种适用于大功率IGBT的高效散热结构的制造方法，以增加散热结构的成品率。

本实用新型的采用的技术方案为：一种适用于大功率IGBT的高效散热结构，包括IGBT模块、热管腔体结构以及主动液冷结构，其中，所述的散热腔体的内部设置有绝缘工质，所述的IGBT模块设置在所述的热管腔体结构的内部并浸没在所述的绝缘工质中，所述的主动液冷结构包括冷却板以及设置在所述的冷却板内部的Dean管道，所述的冷却板密闭固定在所述的热管腔体的顶部。

所述的热管腔体结构的底部设置有带密封结构的过线孔，所述的IGBT模块的连接线通过所述的带密封结构的过线孔延伸出所述热管腔体结构的外部。

所述的冷却板由上盖层与下盖层层叠连接形成，所述的上盖层的下表面或者所述的下盖层的上表面凹设有Dean槽道，所述的Dean槽道与所述的上盖层的下表面或者下盖层的上表面形成所述的Dean管道。

所述的下盖层与所述的热管腔体结构的顶部之间设置有密封圈，所述的散热腔体结构的顶部设置有用于容置所述的密封圈的安装槽。

所述的Dean管道为两或多段半径不一的3/4圆周或特定弧长形成周期性交替、具有Dean流效应的空间拓扑结构。

所述的上盖层与所述的下盖层可以通过聚四氟乙烯层叠连接在一起，也可进行钎焊焊接在一起。

所述的热管腔体结构可以在所述的绝缘工质处设置多孔泡沫金属或者多层丝网编织结构。