一种电源散热装置及电源的制作方法

专利2022-05-09  122


本发明涉及通信电源技术领域,尤其涉及一种电源散热装置及电源。



背景技术:

当前通信基站内,一体化通信电源通常采用自然散热的方式,电源外壳为钣金或铝壳,电源外壳和散热器安装在一起,壳体内安装电源pcb板,散热器安装在壳体的底部,壳体底部背面伸出散热齿,电源pcb板上的芯片和各器件等发热体通过导热垫、导热胶等导热材料与散热器底部基板相连,将电源pcb板上的芯片和各器件等发热体产生的热量通过散热齿散出去。且采用自然散热方式,用强迫风量或液冷等其他散热手段难以满足电源的可靠性或经济性等要求。

目前常见的电源存在以下问题:(1)由于电源的外壳通常为压铸成型,压铸的材质导热率低,整个电源铝压铸外壳的散热量有限,导致电源的功率密度难以进一步提升;(2)电源pcb板上的芯片和各器件等发热体局部功率密度高,局部区域发热集中、散热难,温升高;(3)散热齿有一定的高度,齿片离散热器基板越远温度越低,齿片因高度差异,散热齿片尾部的面积未能有效利用。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题中:针对现有的电源散热装置散热效率低的问题,提供一种电源散热装置。

本发明提供了一种电源散热装置,包括壳体、电源板、控制器、冷却结构和散热结构,所述电源板安装于所述壳体内部,所述电源板上设置有温度采集探头;所述控制器集成设置在所述电源板上且与所述温度采集探头电连接;所述散热结构安装在所述壳体近所述电源板的一端;所述冷却结构包括用于散热的均热板、冷却管路和冷却工质,所述均热板和所述冷却管路均安装于所述散热结构上,所述均热板与所述电源板抵触;所述冷却工质填充于所述均热板和所述冷却管路中;所述控制器通过改变所述冷却工质的流速控制所述均热板和所述冷却管路的工作状态。

可选地,所述散热结构包括散热板和安装在所述散热板上的散热齿,所述散热板安装于所述壳体上,所述散热板上近所述电源板的一侧设置有所述均热板;所述散热齿设置在所述散热板背离所述均热板的一面;所述冷却管路嵌入所述散热齿且设置在所述散热齿远离所述散热板的一端。

可选地,所述均热板包括上壳板、下壳板、蒸发端吸液芯、两个充液管和冷凝端吸液芯,所述下壳板与所述电源板抵触,所述上壳板和所述下壳板连接,且所述上壳板和所述下壳板之间形成冷却腔体,所述冷却腔体通过两个所述充液管分别与所述冷却管路两端连接;所述蒸发端吸液芯和所述冷凝端吸液芯均设置在所述冷却腔体内,所述冷凝端吸液芯安装于所述上壳板上,所述蒸发端吸液芯安装于所述下壳板上。

可选地,所述均热板还包括支撑柱和用于调节所述冷却工质流速的液泵,所述支撑柱设置在所述上壳板和所述下壳板之间;所述液泵安装于一个所述充液管上,并与所述控制器通信连接。

可选地,所述冷却管路中设置有所述冷凝端吸液芯。

可选地,所述电源散热装置还包括遮阳结构,所述遮阳结构包括自动卷帘和用于检测太阳辐射的监测探头,所述监测探头安装于所述壳体上,所述自动卷帘设置在所述散热齿外侧。

可选地,所述遮阳结构还包括导向板,所述壳体两侧均安装有所述导向板,所述自动卷帘安装于所述导向板上;所述导向板上设置有导向槽,所述自动卷帘一端延伸入所述导向槽且可沿所述导向槽的延伸方向移动。

可选地,所述壳体上设置有上盖,所述上盖与所述壳体之间设置有密封条。

可选地,所述电源板包括发热器件,所述发热器件上设置有导热材料,所述导热材料与所述均热板抵触。

另一方面,本发明还提供一种电源,包括所述电源散热装置。

在本发明中,通过均热板与电源板抵触,使得均热板经聚集在电源板表面的热流迅速传递并扩散至散热结构和冷却管路,从而促进热量散发,降低电源板上的热流密度。通过设置温度采集探头使得控制器实时采集电源板上的温度数据,若温度不在控制器中的预设范围内,控制器将调整冷却工质的流速,改变均热板和冷却管路的散热效率,使电源板的温度在控制器的预设范围内。通过控制器的调节管控使得冷却结构具备工作条件灵活和适应范围广的特点。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种电源散热装置的结构示意图;

图2是本发明一实施例提供的一种电源散热装置的爆炸示意图;

图3是本发明一实施例提供的一种电源散热装置的内部结构示意图;

图4是本发明一实施例提供的一种电源散热装置的后视图;

图5是本发明一实施例提供的一种电源散热装置的冷却结构的示意图;

图6是本发明一实施例提供的一种电源散热装置的均热板的爆炸示意图;

图7是本发明一实施例提供的一种电源散热装置的遮阳结构的示意图;

图8是本发明一实施例提供的一种电源散热装置的壳体的结构示意图;

图9是本发明一实施例提供的一种电源散热装置的仅均热板工作时的原理示意图;

图10是本发明一实施例提供的一种电源散热装置的均热板和冷却管路的同时工作时的原理示意图;

图11是本发明一实施例提供的一种电源散热装置的控制器的控制逻辑图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

为了说明本发明的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。

如图1和图2所示,并参考图3-图10,本发明的一实施例的一种电源散热装置,包括壳体10、电源板2、控制器、冷却结构30和散热结构40,所述电源板2安装于所述壳体10内部,所述电源板2上设置有温度采集探头。所述控制器集成设置在所述电源板2上且与所述温度采集探头电连接。所述散热结构40安装在所述壳体10近所述电源板2的一端。所述冷却结构30包括用于散热的均热板31、冷却管路32和冷却工质,所述均热板31和所述冷却管路32均安装于所述散热结构40上,所述均热板31与所述电源板2抵触。所述冷却工质填充于所述均热板31和所述冷却管路32中。所述控制器通过改变所述冷却工质的流速控制所述均热板31和所述冷却管路32的工作状态。具体地,壳体10为铝压铸材料压铸而成,壳体10和散热结构40为一体式结构。冷却工质采用去离子水。

在使用过程中,如图11所示,电源工作,控制器实时采集电源板2上的温度,若电源功率小或者环境温度低,电源板2上的温度未超过控制器预先设定的温度范围,控制器无需改变冷却工质流速,仅依靠均热板31对电源板2进行散热。若电源板2上的温度超过控制器预先设定的温度范围,则控制器根据温度计算冷却工质的流速需求,改变均热板31和冷却结构30中冷却工质的流速对散发出的热量进行冷却,直至电源板2的温度在预先设定的温度范围内。

在本实施例中,通过均热板31与电源板2抵触,使得均热板31经聚集在电源板2表面的热流迅速传递并扩散至散热结构40和冷却管路32,从而促进热量散发,降低电源板2上的热流密度,解决局部区域发热集中的问题。通过设置温度采集探头使得控制器实时采集电源板2上的温度数据,若温度不在控制器中的预设范围内,控制器将调整冷却工质的流速,改变均热板31和冷却管路32的散热效率,使电源板2的温度在控制器的预设范围内。通过控制器的调节管控使得冷却结构30具备工作条件灵活和适应范围广的特点。

如图1-4所示,在本发明的一些实施例中,所述散热结构40包括散热板41和安装在所述散热板41上的散热齿42,所述散热板41安装于所述壳体10上,所述散热板41上近所述电源板2的一侧设置有所述均热板31,通过设置均热板31,实现散热板41上热量均衡。所述散热齿42设置在所述散热板41背离所述均热板31的一面。所述冷却管路32嵌入所述散热齿42且设置在所述散热齿42远离所述散热板41的一端。具体地,冷却管路32通过钎焊嵌入在散热齿42中,嵌入位置在远离散热板41的一端,有效的利用散热齿42的散热面积。

如图5和图6所示,在本发明的一些实施例中,所述均热板31包括上壳板311、下壳板312、蒸发端吸液芯313、两个充液管314和冷凝端吸液芯315,所述下壳板312与所述电源板2抵触,所述上壳板311和所述下壳板312连接,具体地,上壳板311和下壳板312的边缘通过扩散焊连接,且所述上壳板311和所述下壳板312之间形成冷却腔体,为蒸气提供流动通道,并降低冷却工质的饱和蒸汽压,使冷却工质可在远低于大气压下沸点的温度发生沸腾,从而达到强化传热的效果。所述冷却腔体通过两个所述充液管314分别与所述冷却管路32两端连接。具体地,充液管314通过气体火焰钎焊与上壳板311和下壳板312连接,所述蒸发端吸液芯313和所述冷凝端吸液芯315均设置在所述冷却腔体内,所述冷凝端吸液芯315安装于所述上壳板311上,所述蒸发端吸液芯313安装于所述下壳板312上。其中,蒸发端吸液芯313中具有液体工质,冷凝端吸液芯315中具有冷凝工质、冷凝端和蒸发端。

在本实施例中,如图9和图10所示,均热板31工作时,电源板2的热量通过下壳板312以及蒸发端吸液芯313传导到均热板31内部,使蒸发端吸液芯313内部的液体工质发生蒸发或沸腾。蒸气一部分在冷凝端吸液芯315的冷凝端发生冷凝,另一部分在冷却管路32中发生冷凝。热量一部分通过冷凝端吸液芯315及上壳板311传导到上壳板311外表面,再通过对流传热发散到冷却工质中,而冷凝端吸液芯315中的冷凝工质通过重力和冷凝端吸液芯315中的毛细压力共同作用回到蒸发端,重新参与气液循环。另一部分通过冷却管路32冷凝后作为冷却工质重新带回到冷凝端吸液芯315的蒸发端重新参与气液循环。通过液体工质的蒸发和冷凝实现均热板31对电源板2的散热,散热效果好。同时冷却管路32对蒸发的液体工质冷凝实现液体的气液循环,便于不间断冷却,冷却效果好。

如图5和图6所示,在本发明的一些实施例中,所述均热板31还包括支撑柱316和用于调节所述冷却工质流速的液泵317,所述支撑柱316设置在所述上壳板311和所述下壳板312之间。所述液泵317安装于一个所述充液管314上,并与所述控制器通信连接。通过设置支撑柱316。在均热板31上壳板311和下壳板312扩散焊过程中提供拉应力,防止上壳板311和下壳板312受热变形。支撑柱316还可在抽真空过程中提供压应力,防止上壳板311和下壳板312发生塌陷。支撑柱316还可在均热板31工作时提供支撑,防止工作温度过高导致热变形。通过设置液泵317,控制器检测到温度超过设定范围时,通过向液泵317传送信号,调节液泵317转速从而控制冷却工质流速。

在本发明的一些实施例中,所述冷却管路32中设置有所述冷凝端吸液芯315,增加冷却效果。

如图1和图2所示,参考图7,在本发明的一些实施例中,所述电源散热装置还包括遮阳结构,所述遮阳结构包括自动卷帘51和用于检测太阳辐射的监测探头52,所述监测探头52安装于所述壳体10上且与所述控制器通信连接,所述自动卷帘51设置在所述散热齿42外侧。通过监测探头52实时检测太阳辐射是否超过预设值100w/m2,若超过预设值,监测探头52向控制器发出信号,自动卷帘51展开,避免太阳直射散热齿42,隔绝外部热源。低于预设值,自动卷料收回,使散热齿42与空气产生对流散热。

如图1和图2所示,参考图7,在本发明的一些实施例中,所述遮阳结构还包括导向板53,所述壳体10两侧均安装有所述导向板53,所述自动卷帘51安装于所述导向板53上。所述导向板53上设置有导向槽531,所述自动卷帘51一端延伸入所述导向槽531且可沿所述导向槽531的延伸方向移动。

如图2和图8所示,在本发明的一些实施例中,所述壳体10上设置有上盖11,所述上盖11与所述壳体10之间设置有密封条12。上盖11安装于壳体10后,壳体10内形成密闭结构,密封条12起到安装、防护、密封的作用。具体地,所述壳体10上设置有电源进出线接头13。

在本发明的一些实施例中,所述电源板2包括发热器件,所述发热器件上设置有导热材料,所述导热材料与所述均热板31抵触。具体地,发热器件包括芯片和变压器、mos管。

另一方面,本发明一实施例还提供一种电源,包括所述电源散热装置。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征:

1.一种电源散热装置,其特征在于,包括壳体、电源板、控制器、冷却结构和散热结构,所述电源板安装于所述壳体内部,所述电源板上设置有温度采集探头;所述控制器集成设置在所述电源板上且与所述温度采集探头电连接;所述散热结构安装在所述壳体近所述电源板的一端;所述冷却结构包括用于散热的均热板、冷却管路和冷却工质,所述均热板和所述冷却管路均安装于所述散热结构上,所述均热板与所述电源板抵触;所述冷却工质填充于所述均热板和所述冷却管路中;所述控制器通过改变所述冷却工质的流速控制所述均热板和所述冷却管路的工作状态。

2.根据权利要求1所述的电源散热装置,其特征在于,所述散热结构包括散热板和安装在所述散热板上的散热齿,所述散热板安装于所述壳体上,所述散热板上近所述电源板的一侧设置有所述均热板;所述散热齿设置在所述散热板背离所述均热板的一面;所述冷却管路嵌入所述散热齿且设置在所述散热齿远离所述散热板的一端。

3.根据权利要求2所述的电源散热装置,其特征在于,所述均热板包括上壳板、下壳板、蒸发端吸液芯、两个充液管和冷凝端吸液芯,所述下壳板与所述电源板抵触,所述上壳板和所述下壳板连接,且所述上壳板和所述下壳板之间形成冷却腔体,所述冷却腔体通过两个所述充液管分别与所述冷却管路两端连接;所述蒸发端吸液芯和所述冷凝端吸液芯均设置在所述冷却腔体内,所述冷凝端吸液芯安装于所述上壳板上,所述蒸发端吸液芯安装于所述下壳板上。

4.根据权利要求3所述的电源散热装置,其特征在于,所述均热板还包括支撑柱和用于调节所述冷却工质流速的液泵,所述支撑柱设置在所述上壳板和所述下壳板之间;所述液泵安装于一个所述充液管上,并与所述控制器通信连接。

5.根据权利要求3所述的电源散热装置,其特征在于,所述冷却管路中设置有所述冷凝端吸液芯。

6.根据权利要求2所述的电源散热装置,其特征在于,所述电源散热装置还包括遮阳结构,所述遮阳结构包括自动卷帘和用于检测太阳辐射的监测探头,所述监测探头安装于所述壳体上且与所述控制器通信连接,所述自动卷帘设置在所述散热齿外侧。

7.根据权利要求6所述的电源散热装置,其特征在于,所述遮阳结构还包括导向板,所述壳体两侧均安装有所述导向板,所述自动卷帘安装于所述导向板上;所述导向板上设置有导向槽,所述自动卷帘一端延伸入所述导向槽且可沿所述导向槽的延伸方向移动。

8.根据权利要求1所述的电源散热装置,其特征在于,所述壳体上设置有上盖,所述上盖与所述壳体之间设置有密封条。

9.根据权利要求1所述的电源散热装置,其特征在于,所述电源板包括发热器件,所述发热器件上设置有导热材料,所述导热材料与所述均热板抵触。

10.一种电源,其特征在于,包括权利要求1-9任意一项所述的电源散热装置。

技术总结
本发明提出了一种电源散热装置及电源,该电源散热装置壳体、电源板、控制器、冷却结构和散热结构,所述电源板安装于所述壳体内部,所述电源板上设置有温度采集探头;所述控制器集成设置在所述电源板上且与所述温度采集探头电连接;所述散热结构安装在所述壳体近所述电源板的一端;所述冷却结构包括用于散热的均热板、冷却管路和冷却工质,所述均热板和所述冷却管路均安装于所述散热结构上,所述均热板与所述电源板抵触;所述冷却工质填充于所述均热板和所述冷却管路中;所述控制器通过改变所述冷却工质的流速控制所述均热板和所述冷却管路的工作状态。本发明的电源散热装置解决了现有的电源散热装置散热效率低的问题。

技术研发人员:曾剑鹏;刘刚可;罗华平;陈宇峰
受保护的技术使用者:深圳市科信通信技术股份有限公司
技术研发日:2021.04.28
技术公布日:2021.08.03

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