[发明专利]水冷式线路板散热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热装置，尤其是水冷式线路板散热装置。

背景技术

由于电力电子技术的飞速发展，大功率元器件的集成度越来越高，功率密度也越来越大，工作时产生的热量也越来越大。为了保证功率器件的正常工作，必须及时有效地将热量散掉。因为若不能及时快速将功率器件产生的热散除，会导致功率器件中的芯片温度升高，轻则造成效能降低，缩短使用寿命，重则会导致功率器件的失效和芯片的烧毁炸管。为了维持高效率的散热功能，散热器的体积与重量也不得不随之越大越重。现存技术中，最普遍且最有效的方法，即利用风扇带动空气流动，使其与集热的鳍片进行热交换，以带走鳍片的热量来达到降温的目的。此外，芯片并不一直是满负荷运算，当芯片温度高于某一值时，风扇的散热才起到有效作用；而芯片在低温状态下风扇的工作增加了系统功耗。风冷还容易积灰、积灰又影响散热性能、并有可以引起短路、导致整体可靠性变差。或者通过散热片散热，如中国专利CN206698497U公布的一种电子线路板的散热装置，其结构包括电子元器件、凹槽、线路、贴片电容、可调电阻、安装孔、线路板、控制芯片、线路板外壳、散热装置、散热条，电子元器件设有个并且焊接于线路板的左上方，电子元器件设于凹槽的右方，凹槽设有2个并且通过键槽连接于线路板的左右两侧，凹槽的右下方设有线路，贴片电容与可调电阻互相平行，贴片电容、可调电阻与线路板垂直焊接，可调电阻设于安装孔的左侧，控制芯片焊接于线路板的右侧中部，本发明的有益效果：通过设有的导热板和散热装置，提高了电子线路板的散热性能，避免线路板因高温而烧毁，设备工作能够得以正常运行，后续工作不会中停，节约了维修时间。该散热装置通过散热翅片进行散热，适用于发热量小的线路板，无法使用大功率发热元器件。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种散热效果好、散热稳定、无积灰、适用大功率发热元器件散热的水冷式线路板散热装置，具体技术方案为：

水冷式线路板散热装置，包括机箱、导热板、冷却管和冷却装置；所述机箱的内部装有线路板，机箱的一端设有换热室，机箱与换热室之间设有隔板，隔板上设有插孔，插孔将机箱与换热室连通，所述导热板包括导热区和换热区，导热区和换热区为整体结构，所述导热区固定在线路板上与大功率发热元器件接触，换热区位于线路板的外侧，且远离线路板，换热区穿过插孔位于换热室内；所述冷却管嵌合在换热区，冷却管内装有冷却水，冷却管的一端为进水口，另一端为出水口，进水口和出水口分别位于换热区的两侧，进水口和出水口之间装有冷却装置，冷却装置冷却从冷却管出来的高温水。

通过采用上述技术方案，冷却管嵌在导热板，冷却管与导入板充分接触，增大了接触面积，提高了导热效率和导热速度。冷却管的进水口和出水口分别位于换热区的两侧，冷却管穿过整个换热区，进一步保证了冷却管与导热板的接触面积，从而有效保证散热效果。导热板将大功率发热元器件的热量传导到冷却管上，冷却管通过冷水带走热量。通过导热板将热量传导到换热室中散热减少了导热板的体积。导热板与大功率发热元器件之间装有导热胶或导热硅脂。导热胶或导热硅脂减少大功率发热元器件与导热板之间的空隙，使热量的传导更加顺畅，提高导热效果。水冷使机箱内部不易积灰，并且散热效果好，散热稳定，适用大功率发热元器件的散热。

冷却装置的水泵将冷却管中的高温水送到冷却装置中的换热器进行冷却，高温水冷却成低温水后进入冷却管冷却导热板。通过导热板将热量传导到冷却管中散热减少了导热板的体积，使结构紧凑，并方便实现集中散热。

水冷使机箱内部不易积灰，并且散热效果好，散热稳定，适用大功率发热元器件的散热。

优选的，所述机箱内的线路板不少于两个，多个线路板水平层叠或竖直并排布置，所述导热板数量与线路板数量一致；所述冷却管的进水口装有公快速接头，出水口装有母快速接头。

通过采用上述技术方案，线路板水平层叠或竖直并排布置能够安装更多的线路板，而散热均通过冷进管行散热，从而有效减少整体控制系统的体积，使整体结构紧凑。

导热板的体积小，方便布置线路板，提高了机箱内部空间的利用率。

冷风机或制冷剂能提供持续稳定的低温从而保证冷却水保持在低温状态实现有效的散热。