本發(fā)明涉及大功率機(jī)芯領(lǐng)域，特別涉及大功率機(jī)芯直流母線散熱結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

大功率機(jī)芯為大功率電磁爐的核心，相當(dāng)于電腦的主機(jī)，有著不可替代的作用，制約機(jī)芯加大功率的條件有幾點(diǎn)，其中散熱問(wèn)題是重要的一點(diǎn)，當(dāng)母線電流上升時(shí)，溫度相應(yīng)的上升，在散熱不良不及時(shí)的情況下，電容和IGBT都容易過(guò)熱燒壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種大大強(qiáng)化散熱性能，滿足提高功率的散熱條件的大功率機(jī)芯直流母線散熱結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，大功率機(jī)芯直流母線散熱結(jié)構(gòu)，包括機(jī)芯盒，機(jī)芯盒設(shè)有整流橋，整流橋連接直流母線，直流母線上依次電連接第一濾波電容、第一IGBT模塊、第二濾波電容、第三濾波電容、第二IGBT模塊和第四濾波電容，第一濾波電容、第二濾波電容、第三濾波電容和第四濾波電容安裝在直流母線上方，機(jī)芯盒底部設(shè)有散熱片。將四個(gè)電容安裝在直流母線上方，使得直流母線下方空氣流通變強(qiáng)，且電容不再受到高溫散熱片的熱傳導(dǎo)，大大提高了電容的散熱能力。

在一些實(shí)施方式中，第一濾波電容、第二濾波電容、第三濾波電容和第四濾波電容設(shè)有兩個(gè)引腳，引腳上設(shè)有電容安裝孔，直流母線對(duì)應(yīng)設(shè)有母線安裝孔，電容安裝孔與母線安裝孔配合固定連接。

在一些實(shí)施方式中，還包括螺釘與螺帽，電容安裝孔與母線安裝孔螺接。

在一些實(shí)施方式中，還包括風(fēng)機(jī)，機(jī)芯盒兩側(cè)盒壁設(shè)有排風(fēng)孔，風(fēng)機(jī)與排風(fēng)孔配合。通過(guò)設(shè)置風(fēng)機(jī)，對(duì)機(jī)芯盒吹風(fēng)，氣流通過(guò)排風(fēng)孔進(jìn)入機(jī)芯盒并從另一側(cè)排風(fēng)孔流出，帶出機(jī)芯盒內(nèi)產(chǎn)出的大量熱量。

在一些實(shí)施方式中，第一濾波電容、第二濾波電容、第三濾波電容和第四濾波電容電容量相同。

在一些實(shí)施方式中，還包括并聯(lián)的第一諧振電容和第二諧振電容，第一IGBT模塊通過(guò)兩位線圈盤端子CN電聯(lián)接第一諧振電容，第二IGBT模塊電聯(lián)接第二諧振電容。

在一些實(shí)施方式中，機(jī)芯盒安裝風(fēng)機(jī)一側(cè)的盒壁，為傾斜設(shè)計(jì)，傾斜壁排風(fēng)孔與風(fēng)機(jī)風(fēng)向呈夾角。設(shè)置傾斜壁，使得排風(fēng)孔與風(fēng)機(jī)風(fēng)向呈夾角，使得機(jī)芯盒內(nèi)氣流對(duì)流，強(qiáng)化散熱能力。

在一些實(shí)施方式中，排風(fēng)孔設(shè)置在機(jī)芯盒壁中下部。排風(fēng)孔設(shè)置在機(jī)芯盒臂中下部，使得氣流從機(jī)芯盒底部進(jìn)入，配合直流母線下部空間，使得氣流自下至上流通，散熱效果更佳。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明大功率機(jī)芯直流母線散熱結(jié)構(gòu)，通過(guò)將四個(gè)電容安裝在直流母線上方，使得直流母線下方空余空間，且電容不再受到高溫散熱片的熱傳導(dǎo)，大大加強(qiáng)了電容的散熱性能，并在機(jī)芯盒兩側(cè)設(shè)置排風(fēng)孔，配合風(fēng)機(jī)，加強(qiáng)氣流流動(dòng)，更進(jìn)一步加強(qiáng)散熱效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明大功率機(jī)芯直流母線散熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1、2所示，大功率機(jī)芯直流母線散熱結(jié)構(gòu)，包括機(jī)芯盒1，機(jī)芯盒1設(shè)有整流橋11，整流橋11連接直流母線2，引出兩條直流母線2分別為正負(fù)極，直流母線2上依次電連接第一濾波電容C1、第一IGBT模塊G1、第二濾波電容C2、第三濾波電容C3、第二IGBT模塊G2和第四濾波電容C4，機(jī)芯盒1底部設(shè)有散熱片13。

整流橋11將輸入的交流電轉(zhuǎn)換輸出直流母線。

還包括相互并聯(lián)的第一諧振電容C5和第二諧振電容C6，第一IGBT模塊G1通過(guò)兩位線圈盤端子CN電聯(lián)接第一諧振電容C5，第二IGBT模塊G2電聯(lián)接第二諧振電容C6。

第一濾波電容C1、第二濾波電容C2、第三濾波電容C3和第四濾波電容C4安裝在直流母線2上方，第一濾波電容C1、第二濾波電容C2、第三濾波電容C3和第四濾波電容C4設(shè)有兩個(gè)引腳3，引腳3上設(shè)有電容安裝孔31，直流母線2對(duì)應(yīng)打孔母線安裝孔21，電容安裝孔31與母線安裝孔21配合固定連接，機(jī)芯盒1底部安裝散熱片。常規(guī)安裝方式下，直流母線2與散熱片13之間底部空間為熱量聚集地，電容安裝在直流母線2與散熱片13之間，電容極易受到高溫散熱片13的影響，熱量不易散發(fā)，十分容易超溫，造成燒壞現(xiàn)象，將電容安裝在直流母線2上方，使得直流母線下方空出位置，氣流流動(dòng)方便，能快速的散發(fā)帶走大量熱量，且電容不再受到高溫散熱片的熱傳導(dǎo)，使得機(jī)芯盒1內(nèi)散熱性能大大提高。

還包括螺釘4與螺帽41，電容安裝孔31與母線安裝孔21螺接。通過(guò)螺接的方式使用螺釘4和螺帽41將電容與直流母線2固定安裝，且不影響其電路連通。

第一濾波電容C1、第二濾波電容C2、第三濾波電容C3和第四濾波電容C4都為30微法。

還包括風(fēng)機(jī)5，機(jī)芯盒1兩側(cè)盒壁設(shè)有排風(fēng)孔12，排風(fēng)孔12設(shè)置在機(jī)芯盒1壁中下部。

風(fēng)機(jī)5與排風(fēng)孔12配合，風(fēng)機(jī)5吹動(dòng)，外界氣流通過(guò)一側(cè)排風(fēng)孔12流入機(jī)芯盒1內(nèi)，在機(jī)芯盒1內(nèi)受熱，并從另一側(cè)排風(fēng)孔12排出，帶走機(jī)芯盒1內(nèi)電子元器件產(chǎn)生的熱量。

將排風(fēng)孔12開(kāi)設(shè)在盒壁中部偏下位置，使得氣流從排風(fēng)孔12進(jìn)入時(shí)，處于機(jī)芯盒1底部，并帶動(dòng)直流母線2底部空間內(nèi)的氣流，直流母線2底部空間為熱量聚集地，風(fēng)機(jī)5吹入的氣流，快速的帶走直流母線2底部高溫空氣，使得散熱迅速，機(jī)芯盒1內(nèi)保持良好的溫度。自下至上的氣流，同時(shí)很好的使得機(jī)芯盒1內(nèi)的空氣對(duì)流，使得溫度發(fā)散的更快，從而提高散熱性能。

機(jī)芯盒1安裝風(fēng)機(jī)5一側(cè)的盒壁，為傾斜設(shè)計(jì)，傾斜壁排風(fēng)孔12與風(fēng)機(jī)5風(fēng)向呈15°夾角。設(shè)置傾斜壁排風(fēng)孔12與風(fēng)機(jī)5風(fēng)向呈15°夾角，使得氣流流速更高，方便將直流母線2底部高溫氣流更快的流通到另一側(cè)排風(fēng)口排出，帶走熱量；同時(shí)一定角度的風(fēng)向使得空氣對(duì)流更快，散熱效果更好。

下表為機(jī)芯盒1在80kw功率下，各個(gè)電子元器件的相對(duì)時(shí)間內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)，表1為常規(guī)安裝方式，表2為本發(fā)明安裝方案：

表1

表2

由上兩個(gè)表可得到結(jié)論：常規(guī)安裝方式下，從表1可得出，在80kw功率下，四個(gè)濾波電容溫度在20分鐘就超過(guò)了80℃，甚至?xí)霈F(xiàn)冒黑煙、爆裂等過(guò)熱惡劣現(xiàn)象，無(wú)法正常工作。

從表2可以得出：IGBT工作后，溫度漲幅比電容要大，由原來(lái)的初始溫度36.5℃直接漲到了70℃左右，相對(duì)而言，電容的溫度漲幅為32℃到50℃左右，隨著機(jī)芯工作一段時(shí)間后，各個(gè)元器件的溫度緩慢上升，并在90分鐘時(shí)達(dá)到了峰值，在溫度達(dá)到峰值之后，開(kāi)始呈現(xiàn)輕微的下滑并保持相對(duì)平穩(wěn)狀態(tài)，我們可以理解在90分鐘時(shí)達(dá)到的溫度峰值，分別為：C1＝63.79℃、C2＝66.19℃、C3＝58.4℃、C4＝59.7℃、G1＝76.09℃、G2＝78℃，該溫度對(duì)于正常工作下的機(jī)芯盒內(nèi)元器件溫度是良好合理的，四個(gè)濾波電容可以正常運(yùn)行，兩個(gè)IGBT模塊的溫度相對(duì)常規(guī)模式也大幅度降低，對(duì)使用壽命和安全性更有保障，即為本發(fā)明大功率機(jī)芯直流母線散熱結(jié)構(gòu)在80kw功率下散熱性能的工作有效值，本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)對(duì)80kw功率的大功率機(jī)芯起到的散熱效果理想，能有效的防止機(jī)芯盒1內(nèi)的電子元器件過(guò)熱，特別是對(duì)濾波電容的散熱效果極佳，防止濾波電容過(guò)熱無(wú)法工作和出現(xiàn)安全隱患。

以上所述的僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。