CN220492874U - 一种逆变器散热结构及光伏逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于能源设备领域，提供一种逆变器散热结构及光伏逆变器，散热结构包括：底框；安装于底框，且设有若干安装位的固定板；以及与安装位适配的若干陶瓷片；其中，每个安装位与一个晶体管相对应；任一陶瓷片的一面与底框接触，另一面与晶体管接触；晶体管远离陶瓷片的一面设有定位板，定位板通过定位件与固定板连接。本实用新型可通过固定板将陶瓷片安装于底框，极大地减少了所需的加工时间，降低了加工要求，提高了生产效率。

Description

一种逆变器散热结构及光伏逆变器

技术领域

本实用新型属于能源设备领域，尤其涉及一种逆变器散热结构及光伏逆变器。

背景技术

逆变器是把直流电能转变成定频定压或调频调压交流电的转换器。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成，广泛应用在能源系统中。在逆变器中一般都集成了多个功率元器件，这些功率元器件在工作中通常会具有较大的发热量，因此需要利用散热装置将热量及时散去。

由于金属具有良好的导热性能，现有的散热装置多采用金属制成，然而，金属除了良好的导热性能之外，还具有极强的导电性能，为了确保功率元器件的电气安全性，在功率元器件和散热器之间通常通过具有绝缘性能的部件进行传热。

一些逆变器中，将陶瓷片设置在功率元器件于散热装置之间，以起到传热作用。为了对陶瓷片进行安装限位，陶瓷片一般直接固定在散热装置中预先加工的安装槽内。在底框上加工安装槽，需要根据陶瓷片的位置、形状等铣出特定大小的槽，该过程花费工时较多，而且对加工精度要求高，导致制造效率低，成本高。

实用新型内容

本实用新型提供一种逆变器散热结构，旨在解决现有的逆变器散热装置上的陶瓷片安装槽加工费时，精度要求高，导致制造效率低，成本高的问题。

第一方面，本实用新型提供的是一种逆变器散热结构，用于光伏逆变器，所述光伏逆变器中设有若干晶体管，

所述逆变器散热结构包括：

底框；

安装于所述底框，且设有若干安装位的固定板；以及

与所述安装位适配的若干陶瓷片；

其中，每个所述安装位与一个所述晶体管相对应；

任一所述陶瓷片的一面与所述底框接触，另一面与所述晶体管接触；

所述晶体管远离所述陶瓷片的一面设有定位板，所述定位板通过定位件与所述固定板连接。

可选地，所述底框上设有安装槽；

所述固定板安装于所述安装槽内。

可选地，所述安装槽内设有若干螺柱；

所述固定板上设有若干与所述螺柱适配的连接孔。

可选地，任意两个相邻的所述安装位、与所述安装位相对应的两个所述晶体管以及与所述安装位适配的两个陶瓷片构成一个元件组。

可选地，每个所述元件组中的两个安装位之间设有定位孔；

两个所述晶体管远离所述陶瓷片的一面盖设有定位板；

所述定位板与所述定位孔之间通过定位件连接。

可选地，所述陶瓷片与所述安装位、所述底框之间的间隙中填充有填充剂。

可选地，所述填充剂为导热硅脂。

第二方面，本实用新型提供的是一种光伏逆变器，包括上述的逆变器散热结构。

本实用新型实施例提供的逆变器散热结构，与现有技术中在底框上直接设置若干陶瓷片安装位不同，本实用新型的底框上仅需设置一个供固定板的安装槽，即可通过固定板将陶瓷片安装于底框，极大地减少了所需的加工时间，降低了加工要求，提高了生产效率；固定板上的安装位可由模具切割，所耗工时短。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的逆变器散热结构的俯视示意图；

图2是本实用新型实施例提供的逆变器散热结构的爆炸示意图；

图3是本实用新型实施例提供的逆变器散热结构的装配示意图。

主要元件符号说明：

100、底框；110、安装槽；111、螺柱；

200、固定板；210、安装位；220、连接孔；230、定位孔；

300、陶瓷片；

400、定位板；410、定位件；

500、晶体管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。此外，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的应用和/或其它材料的使用场景。

本实用新型实施例提供的逆变器散热结构，与现有技术中在底框上直接设置若干陶瓷片安装位不同，本实用新型的底框上仅需设置一个供固定板的安装槽，即可通过固定板将陶瓷片安装于底框，极大地减少了所需的加工时间，降低了加工要求，提高了生产效率；固定板上的安装位可由模具切割，所耗工时短。

实施例一

本实施例提供一种逆变器散热结构，用于光伏逆变器，光伏逆变器中设有若干晶体管500，逆变器散热结构包括：

底框100；

安装于底框100，且设有若干安装位210的固定板200；以及

与安装位210适配的若干陶瓷片300；

其中，每个安装位210与一个晶体管500相对应；

任一陶瓷片300的一面与底框100接触，另一面与晶体管500接触；

晶体管500远离陶瓷片300的一面设有定位板400，定位板400通过定位件410与固定板200连接。

本实用新型实施例提供的逆变器散热结构，应用于光伏逆变器中，光伏逆变器主要由晶体管500等开关元件构成，通过有规则地让开关元件重复开/关，使直流输入变成交流输出。通常一个逆变器中会设置若干个晶体管500，通过多个晶体管500组成不同的功能模块，从而实现功率变换和能量传输的作用。若干晶体管500可以焊接设置于PCB板，通过PCB板安装于逆变器中。

在一些实施例中，逆变器中的晶体管500通过散热结构实现散热。具体的散热结构包括底框100，该底框100可以是逆变器的外壳整体或外壳的部分，当底框100为逆变器外壳整体时，该外壳上设有供晶体管500安装的位置，装配时，晶体管500壳体先焊接于PCB板上的相应的布局位置，再与PCB板一同安装于外壳。当底框100为逆变器外壳的部分时，该部分可以是一个与外壳的其他部分固定连接或可拆卸连接的独立部件，该独立部件可用于安装晶体管500、PCB板以及替他元件或零部件，装配时，晶体管500壳体先焊接于PCB板上的相应的布局位置，再与PCB板一同安装于上述的独立部件，再将该独立部件与外壳的其他部分连接。

在一些实施例中，底框100上安装有固定板200。固定板200的形状、大小尺寸、厚度等参数可以根据实际使用中与底框100的适配情况进行设置，在此不做具体限定。本申请中，以一个面积小于底框100的矩形薄板型固定板200作为示例进行描述说明。固定板200上设有若干安装位210，安装位210的形状、尺寸等参数可以根据实际使用中与其适配的晶体管500的形状、尺寸等参数进行设置，其中，安装位210的尺寸可以略大于晶体管500装入部分的尺寸，从而避免装配时两者接触摩擦，相互挤压，造成损坏的情况发生。此外，安装位210在固定板200上的布局方式也可以根据实际使用中与其适配的晶体管500在PCB板上的布局方式进行设置，其中，安装位210的数量应当等于或大于PCB板上晶体管500上的数量，使得PCB板上的所有晶体管500均有与之对应的安装位210。

在一些实施例中，安装位210中设有与之适配的陶瓷片300。也即，陶瓷片300的形状与安装位210相同或相似，尺寸略小于安装位210的尺寸，从而使得装配时，陶瓷片300的精度要求得以降低，在陶瓷片300的姿态未调整至与安装位210完全对应一致的情况下仍能实现装配，节约了制造成本，提高了组装效率。陶瓷片300的厚度可以略小于安装位210的深度，从而使得装配时，PCB板上对应位置的晶体管500也能够部分进入安装位210，起到定位作用，有利于进一步提高组装效率，增加装置的整体精度。此外，陶瓷片300的厚度也可以等于或略大于安装位210的深度，从而取得更好的散热及绝缘效果。

处于装配状态时，陶瓷片300朝向底框100的一面与底框100接触，从而使得晶体管500与底框100能够通过陶瓷片300作为传热介质实现热连通。当晶体管500在工作过程中散发大量热量时，能够快速经由陶瓷片300传导至底框100，再通过底框100散出，从而保证晶体管500正常工作，并维持在安全温度，避免损坏。同时，陶瓷片300可起到绝缘作用，防止发生短路、漏电，导致逆变器失效。

陶瓷片300朝向晶体管500的另一面与晶体管500接触，该另一面可具有平整的表面特性，使其能够较好地与晶体管500贴合，从而保证两者具有足够大的接触面积，进而保证散热和绝缘效果的实现。同时，陶瓷片300与晶体管500之间能够紧密接触，发生倾斜、翻转等姿态变化时不会脱离。

在一些实施例中，晶体管500远离陶瓷片300的一面设有定位板400，定位件410同时连接定位板400与固定板200，从而将晶体管500压紧定位在底框100上，具体的，由于定位板400可向晶体管500施加朝向固定板200的压力，压力通过晶体管500传递至与其位置对应的固定板200的安装位210内的陶瓷片300上，使得陶瓷片300也被压紧在底框100上，从而实现对陶瓷片300的固定。

此外，定位板400上可设有卡扣结构，卡扣结构同时与PCB板及PCB板上的晶体管500卡接，从而实现PCB板及PCB板上的晶体管500与固定板200及底框100的连接。

本实用新型实施例提供的逆变器散热结构，与现有技术中在底框100上直接设置若干陶瓷片300安装位210不同，本实用新型的底框100上仅需设置一个供固定板200的安装槽，即可通过固定板200将陶瓷片300安装于底框100，极大地减少了所需的加工时间，降低了加工要求，提高了生产效率；固定板200上的安装位210可由模具切割，所耗工时短。

实施例二

本实施例的底框100上设有安装槽110；

固定板200安装于安装槽110内。

在一些实施例中，固定板200通过底框100上的安装槽110安装于底框100。具体的，由于固定板200的形状规则，且安装适配的要求低，安装槽110可以是在底框100上位PCB板及晶体管500预留的安装位置设置一个面积等于或大于固定板200的面积，且具有一定深度的槽。加工时，不同于现有的逆变器中，在底框100上开除若干与晶体管500形状、尺寸、布局方式对应的槽体，本实施例中，只需在底框100上铣出一个槽体即可，加工要求低，极大地减少了耗费的工时，提高了生产效率。

实施例三

本实施例的安装槽110内设有若干螺柱111；

固定板200上设有若干与螺柱适配的连接孔220。

在一些实施例中，底框100的安装槽内设有若干螺柱111，螺柱111的数量、布局方式等参数可以根据实际使用中与之适配的固定板200的形状、尺寸等进行设置。例如，当固定板200的尺寸较大时，可设置尽量多的螺柱111，从而保证安装的稳固性。可以理解的是，螺柱111的布局方式以均匀分布为优选，同时，各个螺柱111之间的连线围成的闭合图形的面积应略小于固定板200的面积，从而避免螺柱111超出固定板200的覆盖范围，暴露在外，导致划伤其他元件或零部件。

相应的，固定板200上设有若干与螺柱111适配的连接孔220的数量。布局方式匹配的连接孔220。其中，连接孔220的数量与螺柱111的数量无需一一对应，也即，连接孔220的数量可以等于或大于螺柱111的数量。使得固定板200具有更广泛的适配性。

装配时，可令固定板200覆盖于安装槽110，与固定板200上的连接孔适配的螺柱111插入连接孔220内，并从固定板200远离安装槽110的一面穿出，穿出的部分可与螺母等连接，从而将固定板200安装于安装槽110内。

实施例四

本实施例的任意两个相邻的安装位210、与安装位210相对应的两个晶体管500以及与安装位210适配的两个陶瓷片300构成一个元件组。

可以理解的是，在逆变器中，一个晶体管500应当配备一个安装位210及一个陶瓷片300，以保证其散热，从而维持正常工作状态。在一些实施例中，可以将多套上述元器件的组合看作一个功能单元，多个功能单元安装一定的布局设计，可以优化逆变器的整体结构。

本实施例中，以两个上述功能单元构成一个元件组，也即，两个相邻的安装位210、与安装位210相对应的两个晶体管500以及与安装位210适配的两个陶瓷片300构成一个元件组。如此，可使得晶体管500的布局更加紧凑，有利于布线，方便安装，进一步提高组装效率。

实施例五

本实施例的每个元件组中的两个安装位210之间设有定位孔230；

两个晶体管500远离陶瓷片300的一面盖设有定位板400；

定位板400与定位孔230之间通过定位件410连接。

在一些实施例中，每个元件组中的两个晶体管500及与其对应的两个陶瓷片300可以通过同一个定位板400压紧在与各自对应的安装位210内。具体的，固定板200上，同一元件组内两个相邻安装位210之间设有定位孔230，一个定位板400同时压住两个晶体管500远离陶瓷片300的一面，定位板400上两个晶体管500之间的位置设有与固定板200上的定位孔230对应的通孔，定位件410同时贯穿上述通孔与定位孔230即可将定位板400与固定板200连接，从而将位于定位板400与固定板200之间的晶体管500压紧，并将压力传导至陶瓷片300，已将陶瓷片300也压紧在安装位210中。

实施例六

本实施例的陶瓷片300与安装位210、底框100之间的间隙中填充有填充剂。

在一些实施例中，由于陶瓷片300可以设置为相对于安装位210的面积略小的尺寸，因此，处于装配状态时，陶瓷片300与安装位210的内壁之间存在一定间隙，在间隙中填充进入填充件，可进一步强化陶瓷片300的稳定性。此外，陶瓷片300与底框100之间也填充进入填充剂，可起到缓冲作用，便于安装，避免磨损。

实施例七

本实施例的填充剂为导热硅脂。

在一些实施例中，陶瓷片300与安装位210、底框100之间的间隙中填充有导热硅脂。导热硅脂具有良好的传热性，同时具有不固体、不凝固、不熔化、无味无毒的特性；此外，导热硅脂还具有良好的绝缘性能，可起到减小热阻的作用。

实施例八

本实施例提供一种光伏逆变器，包括如上述任一实施例的逆变器散热结构。

本实用新型实施例提供的光伏逆变器中，逆变器散热结构可以是逆变器外壳(也即底框100)的一个组成部分，也可以是独立的与逆变器外壳(也即底框100)连接的零部件。逆变器中设置若干个晶体管500，通过多个晶体管500组成不同的功能模块，从而实现功率变换和能量传输的作用。

与现有技术中在底框100上直接设置若干陶瓷片300安装位210不同，本实用新型的底框100上仅需设置一个供固定板200的安装槽，即可通过固定板200将陶瓷片300安装于底框100，极大地减少了所需的加工时间，降低了加工要求，提高了生产效率；固定板200上的安装位210可由模具切割，所耗工时短。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种逆变器散热结构，用于光伏逆变器，其特征在于，所述光伏逆变器中设有若干晶体管，

所述逆变器散热结构包括：

底框；

安装于所述底框，且设有若干安装位的固定板；以及

与所述安装位适配的若干陶瓷片；

其中，每个所述安装位与一个所述晶体管相对应；

任一所述陶瓷片的一面与所述底框接触，另一面与所述晶体管接触；

所述晶体管远离所述陶瓷片的一面设有定位板，所述定位板通过定位件与所述固定板连接。

2.根据权利要求1所述的逆变器散热结构，其特征在于，所述底框上设有安装槽；

所述固定板安装于所述安装槽内。

3.根据权利要求2所述的逆变器散热结构，其特征在于，所述安装槽内设有若干螺柱；

所述固定板上设有若干与所述螺柱适配的连接孔。

4.根据权利要求1所述的逆变器散热结构，其特征在于，任意两个相邻的所述安装位、与所述安装位相对应的两个所述晶体管以及与所述安装位适配的两个陶瓷片构成一个元件组。

5.根据权利要求4所述的逆变器散热结构，其特征在于，每个所述元件组中的两个安装位之间设有定位孔；

两个所述晶体管远离所述陶瓷片的一面盖设有定位板；

所述定位板与所述定位孔之间通过定位件连接。

6.根据权利要求1所述的逆变器散热结构，其特征在于，所述陶瓷片与所述安装位、所述底框之间的间隙中填充有填充剂。

7.根据权利要求6所述的逆变器散热结构，其特征在于，所述填充剂为导热硅脂。

8.一种光伏逆变器，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的逆变器散热结构。