[实用新型]大功率元器件相变吸热结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大功率元器件相变吸热结构。

背景技术

现有大功率元器的散热结构一般局限于通过散热体进行单面散热，其主要具有散热速度慢，使得大功率元器件工作不稳定等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、合理，散热、绝缘效果好的大功率元器件相变吸热结构，以克服现有技术的不足。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种大功率元器件相变吸热结构，包括载体和大功率元器件，大功率元器件设置在载体上，其特征在于：还包括依次设置在大功率元器件外的相变材质吸热绝缘罩和固封散热外层，固封散热外层覆盖在所述载体及相变材质吸热绝缘罩外。

本实用新型的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体的方案，所述相变材质吸热绝缘罩由相变温度为40℃至70℃的材料制成，其底部对应大功率元器件设有型腔，型腔套设在大功率元器件外。优选为：所述相变材质吸热绝缘罩的相变温度为50℃至70℃。上述相变材质（PCM - Phase Change Material）是指随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质。上述40℃至70℃、50℃至70℃只是其中某种选择方式，实际应用中，可以根据大功率元器件的要求而旋转不同的相变材料，即可达到不同的相变温度。所述型腔的设置，主要是为了让相变材质吸热绝缘罩与大功率元器件有良好的接触，以提高其传热效果，并提高其控温的效果。

所述相变材质吸热绝缘罩的相变过程为从固态变为液态。

所述相变材质吸热绝缘罩和固封散热外层之间还设有壳体。壳体的作用在于限定相变材质吸热绝缘罩相变后仍然处于一定的范围内。

所述壳体为金属壳体。采用金属壳体，更有助于散热。

所述固封散热外层为金属厚膜喷涂层。金属厚膜喷涂层可以起到良好的散热作用，其散热的原理是将热量充分展开，从而达到降低温度的目的。另外，金属厚膜喷涂层与载体连接后，两者之间密封，以避免相变材质吸热绝缘罩相变成液态后流出。上述金属膜喷涂层的功能作用可以参见中国专利申请号ZL2013105020632的专利文献，其名称为“功率部件复合散热层及其工艺和带复合散热层的功率部件”。

作为更佳的方案，所述载体为散热体，可以使得大功率元器件双面散热降温，进一步提高散热效果。

所述大功率元器件与载体之间还设有硅脂层，硅脂层能够较有效的将大功率元器件底部的热量通过硅脂层很好地传递至散热体。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过将常态下呈固态的相变材质吸热绝缘罩封装在大功率元器件外，当大功率元器件发热量达到相变材质相变的温度时，相变材质吸热绝缘罩发生相变，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热，从而使得大功率元器件快速降温，以提高其使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一实施例结构示意图。

图2为本实用新型另一实施例结构示意图。

图3为本实用新型又一实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一，参见图1所示，一种大功率元器件相变吸热结构，包括载体2和大功率元器件1，大功率元器件1设置在载体2上，其特征在于：还包括依次设置在大功率元器件1外的相变材质吸热绝缘罩3和固封散热外层5，固封散热外层5覆盖在所述载体2及相变材质吸热绝缘罩3外。

所述相变材质吸热绝缘罩3由相变温度为40℃至70℃（或者50℃至70℃）的材料制成，其底部对应大功率元器件1设有型腔，型腔套设在大功率元器件1外。

所述相变材质吸热绝缘罩3的相变过程为从固态变为液态。

所述固封散热外层5为金属厚膜喷涂层。

所述载体2为散热体。

其工作原理是：大功率元器件1工作过程中其热量达到相变材质相变的温度时，相变材质吸热绝缘罩3发生相变（从固态变为液态），这时相变材料将吸收或释放大量的潜热，从而使得大功率元器件1快速降温，同时，相变材质吸热绝缘罩3释放的潜热经金属壳体传递至金属薄膜喷涂层，最后，潜热被金属薄膜喷涂层充分展开，使得大功率元器件1位置处的温度进一步降低，以提高大功率元器件1的使用寿命。

实施例二，与实施例一的区别在于：参见图2所示，所述相变材质吸热绝缘罩3和固封散热外层5之间还设有壳体4。壳体4的作用在于限定相变材质吸热绝缘罩3相变后仍然处于一定的范围内。

所述壳体4为金属壳体。

实施例三，与实施例二的区别在于：参见图3所示，所述载体2为散热体；所述大功率元器件1与载体2之间还设有硅脂层6。