散熱型功率變換器裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種散熱型功率變換器裝置，包括支撐單元、至少一功率模塊、至少一對導(dǎo)軌以及與至少一功率模塊對應(yīng)的至少一主風(fēng)道組件；一對導(dǎo)軌相對平行地固定于所述支撐單元；功率模塊包括散熱器、固定于散熱器的安裝板組件和功率單元；主風(fēng)道組件固定于支撐單元，并佇立于一對導(dǎo)軌之間，主風(fēng)道組件朝向功率模塊的一面設(shè)有第二開口；功率模塊在一對導(dǎo)軌上滑動而與主風(fēng)道組件結(jié)合或者分離，當(dāng)功率模塊與主風(fēng)道組件結(jié)合時封閉主風(fēng)道的第二開口，且散熱器置于主風(fēng)道組件內(nèi)，功率單元置于主風(fēng)道組件外。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)功率模塊的自由插拔，裝拆效率高，安裝維護方便，而且散熱效果好。
【專利說明】散熱型功率變換器裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功率變換器裝置，尤其涉及一種散熱型功率變換器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大型或中型功率變換器裝置在電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域較為普遍。然而對于這種大型設(shè)備，其功率變換器裝置通常為一整體裝置，體積大且比較笨重。這種功率變換器裝置的運輸、拆裝或維修都給工作人員帶來一定的困難。
[0003]以大功率電壓源變流器為例進行說明，大功率電壓源變流器的功率部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計，由于主電路的結(jié)構(gòu)原因，一般難以實現(xiàn)變流器功率部分的模塊化設(shè)計?；蛘咭鈭D實現(xiàn)模塊化，然而各個功率模塊的元件是按照傳統(tǒng)的鎖固方式固定各個功率模塊，使得整個變流器的結(jié)構(gòu)不夠緊湊，走線也較為凌亂。若各個變流器的模塊還較為笨重的話，會進一步增加拆裝或維修方面的困難。例如，如圖1所示，傳統(tǒng)的大功率電壓源變流器中，作為功率部分的主要組成部分的多個IGBT模塊12，采用單獨依次安裝的方式安裝到柜體7上，每個IGBT模塊12用4個螺絲8鎖緊固定。這種安裝方式會造成整個變流器拆裝不方便，或者維修起來也比較麻煩。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的即在于提供一種能實現(xiàn)功率模塊自由插拔的散熱型功率變換器裝置。
[0005]本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置，包括支撐單元、至少一功率模塊、至少一對導(dǎo)軌以及與至少一所述功率模塊對應(yīng)的至少一主風(fēng)道組件。一對導(dǎo)軌相對平行地固定于支撐單元。功率模塊包括安裝板組件、功率單元和散熱器。功率單元固定于散熱器上。安裝板組件與散熱器固定連接。主風(fēng)道組件固定于支撐單元，并佇立于一對導(dǎo)軌之間。主風(fēng)道組件朝向功率模塊的一面設(shè)有第二開口。功率模塊在一對導(dǎo)軌上滑動而與主風(fēng)道組件結(jié)合或者分離。當(dāng)功率模塊與主風(fēng)道組件結(jié)合時，散熱器通過第二開口嵌入主風(fēng)道組件內(nèi)，功率單元置于主風(fēng)道組件外。安裝板組件、散熱器與主風(fēng)道組件形成一側(cè)壁密閉的主風(fēng)道。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，散熱器為長方體狀，散熱器的寬度方向與導(dǎo)軌方向一致。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，功率單元包含若干個功率子單元，所述若干個功率子單元平行排列在所述散熱器與所述安裝板組件連接的面。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，主風(fēng)道組件為長方體狀，主風(fēng)道組件的寬度與導(dǎo)軌方向一致，主風(fēng)道組件的長度方向與所述導(dǎo)軌方向垂直。主風(fēng)道組件沿主風(fēng)道組件長度方向平行排列兩側(cè)板，高度方向為主風(fēng)道組件的佇立方向。主風(fēng)道組件的寬度大于散熱器嵌入主風(fēng)道組件的寬度。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，主風(fēng)道組件包括第一封板和第二封板，第一封板與第二封板沿主風(fēng)道組件高度方向分布于第二開口的兩端。第一封板和第二封板與主風(fēng)道組件的兩側(cè)板固定連接，第二封板同時與所述支撐單元固定連接。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，安裝板組件包括面板，面板與散熱器安裝有功率單元的一面固定連接，且設(shè)有供功率單元穿過的第一開口。當(dāng)散熱器嵌入主風(fēng)道組件時，面板分別與第一封板和第二封板具有交疊區(qū)，交疊區(qū)設(shè)有固定連接功率模塊與主風(fēng)道組件的鎖固件。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，安裝板組件還包括兩塊與面板相鄰且相互平行的側(cè)安裝板。主風(fēng)道組件的兩側(cè)板之間的距離大于兩塊側(cè)安裝板之間的距離。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，主風(fēng)道組件的長度略大于兩塊側(cè)安裝板之間的距離與兩塊側(cè)安裝板的厚度之和。所述兩側(cè)安裝板位于所述主風(fēng)道組件的兩側(cè)板之間。
[0013]所述主風(fēng)道組件的第二封板的位于所述第二開口與導(dǎo)軌所在面之間的部分與所述兩側(cè)板之間各具有一間隙。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，安裝板組件還包括兩塊與面板相鄰且相互平行的側(cè)安裝板，兩塊側(cè)安裝板之間的距離大于主風(fēng)道組件的兩側(cè)板之間的距離。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，兩塊側(cè)安裝板之間的距離略大于主風(fēng)道組件的兩側(cè)板之間距離與兩側(cè)板的厚度之和。當(dāng)散熱器嵌入主風(fēng)道組件時，所述主風(fēng)道的兩側(cè)板位于所述兩側(cè)安裝板之間。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，安裝板組件包括面板、兩個與面板相鄰且相互平行的側(cè)安裝板。面板與散熱器安裝有功率單元的一面固定連接，且設(shè)有供功率單元穿過的第一開口。散熱器安裝于兩側(cè)安裝板之間。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，面板靠近和遠離導(dǎo)軌的一端各設(shè)有一把手。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，兩側(cè)安裝板距導(dǎo)軌所在面的距離小于面板距離導(dǎo)軌所在面的距離。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，功率變換器裝置還包括至少一風(fēng)機，風(fēng)機與主風(fēng)道組件安裝于支撐單元相反的兩側(cè)。支撐單元設(shè)有至少一第三開口，第三開口供風(fēng)機將氣流送入主風(fēng)道組件。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，功率單元為電壓源變流器。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，導(dǎo)軌的橫截面呈“U”型、“L”型或“C”型。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，功率變換器裝置包括若干個功率模塊、支撐單元上固定安裝有數(shù)目與功率模塊相同的主風(fēng)道組件、若干對導(dǎo)軌；若干個主風(fēng)道組件背靠背呈鏡像對稱分布。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，還包括數(shù)目與功率模塊相同的風(fēng)機，風(fēng)機與主風(fēng)道組件一一對應(yīng)，風(fēng)機與主風(fēng)道組件分別安裝在支撐單元的兩側(cè)。若干個風(fēng)機呈鏡像對稱布置。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，還包括一集風(fēng)罩，集風(fēng)罩與若干個主風(fēng)道組件遠離支撐單元的一端連接，用于搜集和排出若干個主風(fēng)道組件排出的氣流。
[0025]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明揭露的散熱型功率變換器裝置的優(yōu)點和積極效果在于:將散熱型功率變換器裝置模塊化，為每個功率模塊提供對應(yīng)的導(dǎo)軌供其拆裝。這樣，可實現(xiàn)功率模塊的自由插拔，或者提高拆裝效率，便于工作人員維護。在本發(fā)明揭露的方案中，每個功率模塊都對應(yīng)配備有一散熱器和一用于散熱的主風(fēng)道，一定程度上可提高整個功率變換器的散熱效果，較適合對于散熱要求高的場合，例如中、大功率的功率變換器裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是傳統(tǒng)散熱型功率變換器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2A是本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2B是本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例的立體圖，表示功率模塊已安裝到導(dǎo)軌上，并位于導(dǎo)軌前端部時的狀態(tài)；
[0029]圖2C是本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，表示功率模塊已安裝到導(dǎo)軌上，并位于導(dǎo)軌后端部時的狀態(tài)；
[0030]圖2D是本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例的組裝后的立體結(jié)構(gòu)示意圖，表示功率模塊與主風(fēng)道主件結(jié)合時的狀態(tài)；
[0031]圖3A是本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例中的一種散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3B是本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例中的另一種散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖4A是本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例中的安裝板組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4B表示本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例中安裝板組件與散熱器組裝的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖4C表示本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例中安裝板組件與散熱器組裝后從后面看的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖5A是本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例中的主風(fēng)道組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖5B表示本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例中的主風(fēng)道組件與散熱器之間的尺寸關(guān)系的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖5C表示本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例中的主風(fēng)道組件與功率模塊之間的尺寸關(guān)系的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖表示本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例中，功率模塊與主風(fēng)道組件的第一種組裝結(jié)合方式的俯視圖；
[0040]圖5E表示本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例中，功率模塊與主風(fēng)道組件的第二種組裝結(jié)合方式的俯視圖；
[0041]圖5F表示主風(fēng)道組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖，其適用于圖5E所示的本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例中功率模塊與主風(fēng)道組件的第二種組裝結(jié)合方式；
[0042]圖6A表示本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第二實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖6B表示圖6A所示的本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第二實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖，其中加裝了集風(fēng)罩；
[0044]圖6C表示本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第二實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖，其中加裝了另一種結(jié)構(gòu)的集風(fēng)罩。
[0045]其中，主要元件符號說明如下:[0046]1:功率模塊11:散熱器
[0047]12:1GBT 模塊
[0048]2:安裝板組件21:面板
[0049]211:第一開口22:左側(cè)安裝板
[0050]23:右側(cè)安裝板24:把手
[0051]3:主風(fēng)道組件31:背板
[0052]32:左側(cè)板33:右側(cè)板
[0053]34:第一封板35:第二封板
[0054]36:第二開口
[0055]4:支撐單元41:底板
[0056]42:前端板43:后端板
[0057]46:左導(dǎo)軌47:右導(dǎo)軌
[0058]48:加強梁
[0059]5:風(fēng)機
【具體實施方式】`
[0060]有關(guān)本發(fā)明的前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點與效果，在以下參考附圖對較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。
[0061]本發(fā)明采用的技術(shù)構(gòu)思是:將散熱型功率變換器裝置模塊化，分成各個結(jié)構(gòu)相同的功率模塊，可使得整個功率變換器裝置結(jié)構(gòu)簡單，或布線規(guī)則。為各個功率模塊配備各自的導(dǎo)軌、散熱器以及主風(fēng)道組件:配備導(dǎo)軌以便功率模塊可以從主風(fēng)道組件自由插拔；配備散熱器提高各個功率模塊的散熱效率，對應(yīng)于各個散熱器配備相應(yīng)的主風(fēng)道組件而提供散熱風(fēng)道，幫助提高功率模塊的散熱效率。
[0062]實施例1
[0063]如圖2A至圖2D所示，本發(fā)明的散熱型功率變換器裝置第一實施例包括:功率模塊
1、主風(fēng)道組件3、支撐單元4、一對導(dǎo)軌以及風(fēng)機5。
[0064]一對導(dǎo)軌為相互平行的左導(dǎo)軌46和右導(dǎo)軌47，固定安裝在支撐單元4上；主風(fēng)道組件3固定在支撐單元4上面后部，并佇立于左導(dǎo)軌46和右導(dǎo)軌47之間，固定在支撐單元4遠離導(dǎo)軌起始的位置。主風(fēng)道組件3朝向所述功率模塊的一面設(shè)有第二開口。風(fēng)機5安裝于支撐單元4與主風(fēng)道組件3相反的一側(cè)。支撐單元4在主風(fēng)道組件3所覆蓋支撐單元4的位置設(shè)有第三開口，以使風(fēng)機5通過該第三開口將氣流吹入主風(fēng)道組件3。功率模塊I沿著左導(dǎo)軌46和右導(dǎo)軌47滑動通過第二開口進入或遠離主風(fēng)道組件，而與主風(fēng)道組件3結(jié)合或者分離。
[0065]功率模塊I包括安裝板組件2、散熱器11以及安裝在散熱器11上的功率單元。如圖3A和圖3B所示。該散熱型功率變換器裝置第一實施例中，散熱器11采用現(xiàn)有的擠型式散熱器(如圖3A所示)。結(jié)合圖2，散熱器11為長方體狀，散熱器11的寬度方向與導(dǎo)軌方向一致。該散熱型功率變換器裝置第一實施例中，散熱器11的高大于其長和寬，當(dāng)然散熱器11的長、寬、高之間的尺寸關(guān)系不以此為限。散熱器也可以選擇組合插片式散熱器(如圖3B所示)等其它形式的散熱器。[0066]如圖2A至圖2D所示，該散熱型功率變換器裝置第一實施例中，功率單元包括多個功率子單元12，圖中僅僅示意出3個功率子單元12，實際上可以根據(jù)功率需要任意增加或減少功率子單元12的數(shù)量。該3個功率子單元12平行排列在散熱器11的長和高組成的前面。功率單元還可以包括電感、電容等(圖中未示出)。
[0067]參閱圖4A，安裝板組件2包括面板21、均垂直固定于面板21并互相平行的左側(cè)安裝板22和右側(cè)安裝板23。其中面板21上設(shè)有第一開口 211，以暴露功率模塊I的功率子單元12。面板21與左側(cè)安裝板22和右側(cè)安裝板23錯位連接；左側(cè)安裝板22和右側(cè)安裝板23靠近導(dǎo)軌的一端延伸出面板21之外，即兩側(cè)安裝板22和23距導(dǎo)軌所在面的距離小于面板21距離導(dǎo)軌所在面的距離，以便左側(cè)安裝板22和右側(cè)安裝板23延伸出的部分可作為滑腳沿導(dǎo)軌滑動；面板21遠離導(dǎo)軌的一端延伸出左側(cè)安裝板22和右側(cè)安裝板23之外，且左側(cè)安裝板22和右側(cè)安裝板23遠離導(dǎo)軌的一端與散熱器11平齊，以便散熱器11嵌入主風(fēng)道組件3后面板21可充分覆蓋主風(fēng)道組件3上第二開口以形成側(cè)壁密閉的主風(fēng)道。在其他的實施例中，安裝板組件的滑腳也可設(shè)計為其他樣式，例如，左側(cè)安裝板22和右側(cè)安裝板23靠近導(dǎo)軌的一端與面板21的連接處開有供導(dǎo)軌填入的槽。導(dǎo)軌卡入槽中，推動安裝板組件也可使安裝板組件相對導(dǎo)軌滑動。因此，安裝板組件與導(dǎo)軌匹配的設(shè)計對于本領(lǐng)域人員來講可以有各式各樣的設(shè)計，而不局限于此處所例舉的安裝板組件的形狀。
[0068]參閱圖4B和圖4C，在功率模塊I中，安裝板組件2與散熱器11固定連接。安裝板組件2與散熱器11可以是通過，例如螺栓、螺釘?shù)染o固件形成固定連接或者是通過黏貼方式形成固定連接或者其他方式形成固定連接。為了更輕松、更省力地推拉功率模塊1，還可以在面板21上安裝兩個把手24。例如，該兩個把手24分別固定面板21靠近導(dǎo)軌和遠離導(dǎo)軌的兩端。
[0069]參閱圖2B、圖2C和圖2D，該第一實施例中的支撐單元4包括:底板41、垂直固定于底板41且用于支撐導(dǎo)軌起始端的前端板42以及垂直固定于底板41且用于支撐導(dǎo)軌末端的后端板43。左導(dǎo)軌46、右導(dǎo)軌47的前后兩端分別固定于前端板42和后端板43。左導(dǎo)軌46和右導(dǎo)軌47用于引導(dǎo)功率模塊I向靠近主風(fēng)道組件3的方向移動，起到定位和導(dǎo)向作用。導(dǎo)軌是功率模塊I實現(xiàn)可自由插拔的基礎(chǔ)保證。左導(dǎo)軌46和右導(dǎo)軌47的截面為“L”形、“C”形、“U”形等形狀，該第一實施例中采用“U”形導(dǎo)軌，受力強度好，而且結(jié)構(gòu)緊湊。為了進一步加強支撐單元4的強度，還可以在前端板42、后端板43及底板41之間固定加強梁48。以上只是對支撐單元4具體結(jié)構(gòu)的一個舉例，不以此為限。因此，支撐單元4還可以采用其他結(jié)構(gòu)形式。例如，在底板41上不設(shè)置前端板42、后端板43，而將左導(dǎo)軌46和右導(dǎo)軌47直接固定安裝到底板41的兩側(cè)，或者在底板41兩側(cè)分別固定墊板，將左導(dǎo)軌46和右導(dǎo)軌47分別固定安裝于墊板上。
[0070]參閱圖2A和圖5A，該第一實施例中的主風(fēng)道組件3呈長方體形，主風(fēng)道組件3的寬度方向與導(dǎo)軌方向一致，長度方向與導(dǎo)軌垂直，高度方向即為主風(fēng)道組件3佇立方向。主風(fēng)道組件3包括背板31、左側(cè)板32和右側(cè)板33、第一封板34和第二封板35。左側(cè)板32和右側(cè)板33垂直于背板31且沿主風(fēng)道組件3長度方向排列并互相平行的。第一封板34和第二封板35垂直連接于左側(cè)板32和右側(cè)板33，與第二開口位于同一面，且與背板31平行。第一封板34和第二封板35可以與主風(fēng)道組件3的其他部件一體成型，也可以是各自獨立的結(jié)構(gòu)，例如，第一封板34和第二封板35均呈“U”字形，兩相對側(cè)分別固定于主風(fēng)道組件3的左側(cè)板32、右側(cè)板33內(nèi)面。獨立結(jié)構(gòu)的第一封板34和第二封板35有利于提高主風(fēng)道組件3的強度。第二封板35同時垂直固定連接于支撐單元4。因此主風(fēng)道組件3是一個上下貫通且前面(朝向功率模塊I的一面)開有第二開口 36的側(cè)壁尚未密閉的通道。其中第二封板35僅在其底端面即緊鄰支撐單元4位置與導(dǎo)軌所在面之間的部分與左側(cè)板32和右側(cè)板33固定連接，第二封板35的位于第二開口與導(dǎo)軌所在面之間的部分與左側(cè)板32和右側(cè)板33之間分別具有間隙。關(guān)于該間隙的寬度設(shè)計，可以使該間隙的寬度略大于安裝板組件中左側(cè)安裝板22或右側(cè)安裝板23的厚度，以便于左側(cè)安裝板22和右側(cè)安裝板23順暢通過該間隙插入主風(fēng)道組件3內(nèi)，并且左側(cè)安裝板22或右側(cè)安裝板23的插入或拔出方便、省力；在不考慮設(shè)計公差、制造精度等因素的情況下，該間隙的寬度也可以等于安裝板組件中左側(cè)安裝板22或右側(cè)安裝板23的厚度，這樣既能保證左側(cè)安裝板22和右側(cè)安裝板23通過該間隙插入主風(fēng)道組件3內(nèi)，又最大限度地滿足了主風(fēng)道組件3的氣密性要求?；谥黠L(fēng)道組件3氣密性要求的考慮，該間隙的寬度也不能過大，以避免使用額外的密封件來增強主風(fēng)道組件3的氣密性而使整個功率變換器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。
[0071]參閱圖5B，散熱器11與主風(fēng)道組件3之間的尺寸匹配關(guān)系為:散熱器11的高度Hl小于主風(fēng)道組件3的第一封板34與第二封板35之間的距離H2，即小于第二開口 36的高度；散熱器11的長度Wl小于主風(fēng)道組件3的長度W2 (左側(cè)板32與右側(cè)板33之間的距離)；散熱器11的寬度Dl小于主風(fēng)道組件3的寬度D2 (背板31與上封板34或第二封板35之間的平行距離)。這樣的尺寸關(guān)系使得該第一實施例中的散熱器11能夠通過第二開口36而被推進主風(fēng)道組件3內(nèi)。
[0072]參閱圖5C，安裝板組件2的面板21的高度H3大于主風(fēng)道組件3的第一封板34與第二封板35之間的距離H2，即大于第二開口 36的高度。從而當(dāng)安裝板組件2與主風(fēng)道組件3該第一實施例組裝完成后，安裝板組件2的面板21能夠擋住主風(fēng)道組件3前部的第二開口 36，也就是說，面板21與第一封板34、第二封板35分別具有交疊區(qū)，從而使主風(fēng)道組件3形成僅上下貫通但前部的第二開口 36被封閉的主風(fēng)道。當(dāng)功率模塊I中散熱器11嵌入主風(fēng)道組件3后，可通過緊固件將功率模塊I中安裝板組件2與主風(fēng)道組件3固定連接。這樣當(dāng)主風(fēng)道傳導(dǎo)氣流時，功率模塊I不至被氣流的壓力從主風(fēng)道組件3推出。若需要撥出功率模塊I可先去除緊固件，就可將功率模塊I與主風(fēng)道組件3分離。
[0073]然而，功率模塊I與主風(fēng)道組件可有多種組裝結(jié)合方式，下面介紹兩種功率模塊I與主風(fēng)道組件3具體的組裝結(jié)合方式。此實施例應(yīng)不用于限制本發(fā)明申請范圍，而應(yīng)以所附上的權(quán)利要求書的范圍為準。
[0074]參閱圖5B及圖5D，圖表示功率模塊I與主風(fēng)道組件3的第一種組裝結(jié)合方式。圖5E示意了功率模塊I與主風(fēng)道組件3的第二種組裝結(jié)合方式。
[0075]由圖5B可知，功率模塊I中散熱器11的長度Wl小于主風(fēng)道組件3的長度W2。
[0076]在功率模塊I中的安裝板組件2的左側(cè)安裝板22與右側(cè)安裝板之間的距離略大于主風(fēng)道組件3的長度W2以及主風(fēng)道組件3的兩側(cè)板的厚度之和情況下，功率模塊I與主風(fēng)道組件3的安裝方式為功率模塊I與主風(fēng)道組件3的第一種組裝結(jié)合方式，如圖所示，可以使主風(fēng)道組件3的左側(cè)板32插入到散熱器11與安裝板組件2的左側(cè)安裝板22之間，同時使主風(fēng)道組件3的右側(cè)板33插入到散熱器11與右側(cè)安裝板23之間。
[0077]在主風(fēng)道組件3的長度W2略大于左側(cè)安裝板22與右側(cè)安裝板23之間的距離、左側(cè)安裝板22的厚度以及右側(cè)安裝板23的厚度之和情況下，功率模塊I與主風(fēng)道組件3組裝結(jié)合方式為功率模塊I與主風(fēng)道組件3的第二種組裝結(jié)合方式，如圖5E所示，安裝板組件2的左側(cè)安裝板22與右側(cè)安裝板23分別插裝到主風(fēng)道組件3與散熱器11之間。
[0078]針對于功率模塊I與主風(fēng)道組件3第一種組裝結(jié)合的方式，主風(fēng)道組件的結(jié)構(gòu)相對之前所描述的主風(fēng)道組件的結(jié)構(gòu)可以進行調(diào)整。例如主風(fēng)道組件的結(jié)構(gòu)可相對之前描述的主風(fēng)道組件3的結(jié)構(gòu)可省去第一封板34和第二封板35，主風(fēng)道組件朝向功率模塊I的一面則為敞口，則功率模塊I與主風(fēng)道組件3組裝結(jié)合或者拆離的完成則完全需依靠導(dǎo)軌即可完成。若主風(fēng)道組件的結(jié)構(gòu)為以上所介紹的實施例中主風(fēng)道組件3的結(jié)構(gòu)，即主風(fēng)道組件包括第一封板34和第二封板35，則功率模塊I與主風(fēng)道組件3組裝結(jié)合或者拆離的完成可部分借助安裝面板2的滑腳與導(dǎo)軌的相對滑動完成，剩余部分可借助散熱器11相對第二封板35滑動完成。
[0079]同樣，針對于功率模塊I與主風(fēng)道組件3第二種組裝結(jié)合的方式，主風(fēng)道組件的結(jié)構(gòu)也可進行調(diào)整，具體的可與上一段所描述的內(nèi)容基本一致，因此不再重復(fù)描述。另外，在功率模塊I與主風(fēng)道組件3第二種組裝結(jié)合的方式中，還可以使用如圖5F所示的主風(fēng)道組件，即第二封板35與左側(cè)板32、右側(cè)板33之間均不設(shè)置間隙，有利于提高主風(fēng)道組件的氣密性及強度。
[0080]因此，針對不同的主風(fēng)道組件的結(jié)構(gòu)或者不同主風(fēng)道組件與功率模塊I組裝結(jié)合方式可對應(yīng)設(shè)計與之相匹配的導(dǎo)軌，以實現(xiàn)主風(fēng)道組件與功率模塊I組裝結(jié)合后可形成側(cè)壁密閉的主風(fēng)道。
[0081]該第一實施例中，為實現(xiàn)對功率模塊I的散熱，支撐單元4設(shè)有第三開口。以如圖2A至圖2D任意一圖進行說明，支撐單元4所設(shè)第三開口恰好位于主風(fēng)道組件3所覆蓋的支撐單元4的部分(圖中未示出)。風(fēng)機5位于與主風(fēng)道組件3相反的支撐單元4 一側(cè)。風(fēng)機5的出風(fēng)口與第三開口氣密性連接，以便風(fēng)機5所傳送的氣流進入主風(fēng)道，對主風(fēng)道內(nèi)的散熱器11進行散熱。該第三開口可以在制造支撐單元4時形成，也可以在安裝風(fēng)機5時，根據(jù)風(fēng)機5出風(fēng)口的形狀、尺寸現(xiàn)場加工而形成。
[0082]實施例2
[0083]參閱圖6A、圖6B和圖6C。圖6A圖6B和圖6C表示本發(fā)明第二實施例的散熱型功率變換器裝置。第一實施例表示只有一個功率模塊1、一個主風(fēng)道組件3以及一對導(dǎo)軌的情況。第二實施例與第一實施例的不同之處在于:功率模塊1、主風(fēng)道組件3和導(dǎo)軌均有多個。主風(fēng)道組件3的數(shù)目與功率模塊I的數(shù)目相同。
[0084]圖6A至圖6C示意了功率模塊I數(shù)目為6個的情況。功率模塊1、主風(fēng)道組件3均為6個，6個主風(fēng)道組件3分成兩排，呈鏡像對稱布置；6個功率模塊I也分成兩排，與主風(fēng)道組件一一對應(yīng)。如圖6C所示，每排有三個主風(fēng)道組件和三個功率模塊，背靠背的一對功率模塊I共用一對導(dǎo)軌，而相鄰的功率模塊I共用一根導(dǎo)軌，因此圖6C中所示，兩對導(dǎo)軌就可滿足圖6C所示實施例對導(dǎo)軌的需求。如圖6A至6C所示，在此第二實施例中，散熱型功率變換器裝置還包括數(shù)目與功率模塊相同的風(fēng)機；風(fēng)機與主風(fēng)道組件一一對應(yīng)，且風(fēng)機與主風(fēng)道組件分別安裝在支撐單元的兩側(cè)。如圖6B或6C所示，散熱型功率變換器裝置還包括集風(fēng)罩6，該集風(fēng)罩6安裝在6個主風(fēng)道組件3上端部用于搜集并排出6個主風(fēng)道組件3內(nèi)的風(fēng)，集風(fēng)罩6可以是直筒形狀(見圖6B)或者是彎折一定角度的筒狀(見圖6C)。由于該第二實施例的其它部分與第一實施例相同，因此這里不再贅述。
[0085]在實施例1和實施例2中，功率模塊中功率單元為電壓源變流器的功率部分，也可為其他類型產(chǎn)品的功率部分。本申請對于像電壓源變流器這類較為笨重的功率產(chǎn)品，實現(xiàn)了功率模塊的自由插拔，方便了整個散熱型功率變換器裝置的拆裝，也便于工作人員維修。本申請另一方面對于像電壓源變流器這類較大功率的產(chǎn)品提供了良好的散熱渠道，對提高整個散熱型功率變換器裝置的散熱效果有所幫助。
[0086]然而以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實施的范圍，即凡依本發(fā)明權(quán)利要求書范圍及發(fā)明說明內(nèi)容所作的簡單變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明保護的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種散熱型功率變換器裝置，其特征在于，包括支撐單元、至少一功率模塊、至少一對導(dǎo)軌以及與至少一所述功率模塊對應(yīng)的至少一主風(fēng)道組件； 所述一對導(dǎo)軌相對平行地固定于所述支撐單元； 所述功率模塊包括安裝板組件、功率單元和散熱器，所述功率單元固定于所述散熱器上，所述安裝板組件與所述散熱器固定連接； 所述主風(fēng)道組件固定于所述支撐單元，并佇立于所述一對導(dǎo)軌之間，所述主風(fēng)道組件朝向所述功率模塊的一面設(shè)有第二開口； 所述功率模塊在所述一對導(dǎo)軌上滑動而與所述主風(fēng)道組件結(jié)合或者分離，當(dāng)所述功率模塊與所述主風(fēng)道組件結(jié)合時，所述散熱器通過所述第二開口嵌入所述主風(fēng)道組件內(nèi)，所述功率單元置于所述主風(fēng)道組件外，所述安裝板組件、散熱器與所述主風(fēng)道組件形成一側(cè)壁密閉的主風(fēng)道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換器裝置，其特征在于，所述散熱器為長方體狀，所述散熱器的寬度方向與所述導(dǎo)軌方向一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換器裝置，其特征在于，所述功率單元包含若干個功率子單元，所述若干個功率子單元平行排列在所述散熱器與所述安裝板組件連接的面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換器裝置，其特征在于，所述主風(fēng)道組件為長方體狀，所述主風(fēng)道組件的寬度與所述導(dǎo)軌方向一致，所述主風(fēng)道組件的長度方向與所述導(dǎo)軌方向垂直，所述主風(fēng)道組件沿所述主風(fēng)道組件長度方向平行排列兩側(cè)板，所述高度方向為所述主風(fēng)道組件的佇立方向，所述主風(fēng)道組件的寬度大于所述散熱器嵌入所述主風(fēng)道組件的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率變換器裝置，其特征在于，所述主風(fēng)道組件包括第一封板和第二封板，所述第一封板與所述第二封板沿所述主風(fēng)道組件高度方向分布于所述第二開口的兩端，所述第一封板和第二封板與所述主風(fēng)道組件的兩側(cè)板固定連接，所述第二封板同時與所述支撐單元固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率變換器裝置，其特征在于，所述安裝板組件包括面板，所述面板與所述散熱器安裝有所述功率單元的一面固定連接，且設(shè)有供所述功率單元穿過的第一開口 ；當(dāng)所述散熱器嵌入所述主風(fēng)道組件時，所述面板分別與所述第一封板和所述第二封板具有交疊區(qū)，所述交疊區(qū)設(shè)有固定連接所述功率模塊與所述主風(fēng)道組件的鎖固件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率變換器裝置，其特征在于:所述安裝板組件還包括兩塊與所述面板相鄰且相互平行的側(cè)安裝板，所述主風(fēng)道組件的兩側(cè)板之間的距離大于所述兩塊側(cè)安裝板之間的距離。
8 .根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率變換器裝置，其特征在于:所述主風(fēng)道組件的長度略大于兩塊側(cè)安裝板之間的距離與兩塊側(cè)安裝板的厚度之和，所述兩側(cè)安裝板位于所述主風(fēng)道組件的兩側(cè)板之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率變換器裝置，其特征在于:所述主風(fēng)道組件的第二封板的位于所述第二開口與導(dǎo)軌所在面之間的部分與所述兩側(cè)板之間各具有一間隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率變換器裝置，其特征在于:所述安裝板組件還包括兩塊與所述面板相鄰且相互平行的側(cè)安裝板，所述兩塊側(cè)安裝板之間的距離大于所述主風(fēng)道組件的兩側(cè)板之間的距離。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率變換器裝置，其特征在于:所述兩塊側(cè)安裝板之間的距離略大于所述主風(fēng)道組件的兩側(cè)板之間距離與所述兩側(cè)板的厚度之和；當(dāng)所述散熱器嵌入所述主風(fēng)道組件時，所述主風(fēng)道的兩側(cè)板位于所述兩側(cè)安裝板之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換器裝置，其特征在于:所述安裝板組件包括面板、兩個與所述面板相鄰且相互平行的側(cè)安裝板；所述面板與所述散熱器安裝有所述功率單元的一面固定連接，且設(shè)有供所述功率單元穿過的第一開口 ；所述散熱器安裝于所述兩側(cè)安裝板之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的功率變換器裝置，其特征在于，所述面板靠近和遠離導(dǎo)軌的一端各設(shè)有一把手。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換器裝置，其特征在于:所述兩側(cè)安裝板距所述導(dǎo)軌所在面的距離小于所述面板距離所述導(dǎo)軌所在面的距離。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換器裝置，其特征在于，所述功率變換器裝置還包括至少一風(fēng)機；所述風(fēng)機與所述主風(fēng)道組件安裝于所述支撐單元相反的兩側(cè)；所述支撐單元設(shè)有至少一第三開口，所述第三開口供所述風(fēng)機將氣流送入所述主風(fēng)道組件。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換器裝置，其特征在于，所述功率單元為電壓源變流器。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換器裝置，其特征在于，所述導(dǎo)軌的橫截面呈“U”型、“L”型或“C”型。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17任一所述的功率變換器裝置，其特征在于，所述功率變換器裝置包括若干個功率模塊、所述支撐單元上固定安裝有數(shù)目與功率模塊相同的主風(fēng)道組件、若干對導(dǎo)軌；所述若干個主風(fēng)道組件背靠背呈鏡像對稱分布。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的功率變換器裝置，其特征在于:還包括數(shù)目與所述功率模塊相同的風(fēng)機；所述風(fēng)機與所述主風(fēng)道組件一一對應(yīng)，所述風(fēng)機與所述主風(fēng)道組件分別安裝在所述支撐單元的兩側(cè)；所述若干個風(fēng)機呈鏡像對稱布置。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的功率變換器裝置，其特征在于:還包括一集風(fēng)罩，所述集風(fēng)罩與所述若干個主風(fēng)道組件遠離所述支撐單元的一端連接，用于搜集和排出所述若干個主風(fēng)道組件排出的氣流。
【文檔編號】H02M1/00GK103683845SQ201210316049
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月30日
【發(fā)明者】嚴開田, 李拔高, 王旭 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司