一种大功率电源设备用铝型材散热器的制作方法

本发明属于铝型材散热器，具体为一种大功率电源设备用铝型材散热器。

背景技术：

1、铝型材散热器又称作散热器铝型材或太阳花铝型材，具有外形美观、重量轻、散热性能好，节能效果好等特点，加工好的铝型材散热器表面经过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度，常用的散热器铝型材类型有：电子、电器、电脑散热器铝型材，太阳花铝型材散热器，电力半导体用散热器型材等，铝型材散热器因其优越的性能被广泛应用于：机械、汽车、风力发电、工程机械、空压机、铁路机车、家用电器等行业领域。

2、大功率电源设备在工作时，其内部的功率开关器件会产生极高的热流密度，通常可达数十乃至上百瓦每平方厘米，若热量不能及时导出并散失，器件结温将迅速攀升，直接导致效率下降、可靠性降低，甚至引发烧毁失效，因此，散热器作为电源热管理系统的核心部件，其性能优劣直接决定整机的功率密度与使用寿命。

3、目前，行业内主流的大功率电源散热方案仍以铝型材挤压翅片散热器为主，其典型结构包括一块导热基板和若干一体挤压成型的纵向翅片，此类散热器通过基板底面与功率器件贴合，将热量传导至翅片，再借助强迫风冷将热量带走，经过长期应用实践，现有技术暴露出以下不足：

4、1.传统散热器的基板与翅片为一体挤压成型或焊接固定，翅片一旦发生积灰堵塞、机械损伤或局部烧蚀，整个散热器单元即告报废，需整体更换，此外，翅片的高度和厚度在挤压成型后即固定不变，无法根据实际风道上下游的不同热负荷需求进行差异化配置，整体散热效率难以最优化。

5、2.现有散热器多为刚性直板结构，多个散热器并排时只能呈平行排列，无法根据器件位置或机箱轮廓进行弯曲或转角布局，造成空间利用率低，部分远离风源的器件散热不足。

6、3.传统散热器仅依靠翅片外表面与空气进行对流换热，基板本身仅作为热传导中介，其内部并未参与主动散热，当多个大功率器件并排安装在同一个基板上时，热量会沿基板平面方向相互传导，形成热串扰，导致处于气流下游的器件受到上游器件预热空气和基板传导热的双重影响，温升显著高于上游器件，严重制约了整机功率的进一步提升。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：通过安装机构的使用，实现翅片与基板的独立可拆卸连接，当局部翅片因积灰、腐蚀或烧蚀损坏时，无需更换整个基板，仅需抽出对应滑条即可完成单件更换，大幅降低维护成本与停机时间，同时，可以根据散热需求在同一基板上灵活配置不同高度、厚度的翅片，在气流上游布置高翅片强化进风口换热、下游布置低翅片降低风道末端流阻，从而实现风量按需分配，使冷风优先服务核心热源，显著提升整体散热效率，并且，弧形过渡条改变传统直角根部连接方式，通过弹性弯曲变形吸收翅片热膨胀产生的位移差，有效分散应力，防止根部开裂，延长了散热器的疲劳寿命，通过转动机构的使用，在基板一侧设置转动轴、另一侧开设对接槽，并配合对接槽内的限位环，实现多个散热器单元之间的模块化快速拼接，组成的整体能够根据电源设备内部空间灵活变化，提升散热器对紧凑、异型机箱的适配能力，同时，限位环提供精确的轴向止挡，防止插入过深或意外脱出，保证拼接后的结构稳定性和位置精度，同时，相邻基板之间通过转动轴和对接槽的配合，形成弯曲槽，可以根据需要改变弯曲角度，二者之间的缝隙，可以使气流通，增加对基板侧壁的冲刷效果，进一步提高散热能力，通过中空风冷机构的使用，实现轴内通流的立体散热路径，将传统仅依赖翅片表面散热的单一模式升级为表面和内部的双通道散热，冷却气流直接进入基板内部带走平面方向的热积累，降低基板的整体温升，同时，螺旋扰流槽通过破坏流体层流边界层产生强烈紊流，提高通道内壁的对流换热系数，使有限的内部空间发挥出远超光管通道的换热能力，并且，中空通道在基板内部形成物理上的热阻隔带，有效抑制多个功率器件之间通过基板传导的热量相互串扰，使各热源趋于独立工作，避免局部过热向邻近区域蔓延，整体热管理可靠性得到明显增强。

2、本发明采用的技术方案如下：一种大功率电源设备用铝型材散热器，包括基板、翅片、安装机构、转动机构和中空风冷机构，所述安装机构设于基板上，所述翅片设于安装机构上，所述转动机构设于基板上，所述中空风冷机构设于转动机构上：

3、所述安装机构包括限位部件、更换部件和弧形过渡条，所述更换机构设于基板上，所述限位部件设于更换部件上，且限位部件与基板连接，所述弧形过渡条设有两个，两个所述弧形过渡条分别固定连接于翅片的底部两侧，且两个弧形过渡条均与更换部件连接；

4、所述转动机构包括转动轴和对接槽，所述转动轴固定连接于基板的外表面一侧，所述对接槽开设于基板的外表面另一侧；

5、所述中空风冷机构包括中空通道和扰流部件，所述中空通道开设于转动轴内，所述扰流部件设于中空通道内。

6、其中，所述更换部件包括安装滑槽和安装滑条，所述安装滑槽开设于基板的顶部，所述安装滑条活动插设于安装滑槽内，所述翅片固定连接于安装滑条的顶部，所述弧形过渡条固定连接于安装滑条上。

7、其中，所述限位部件包括连接组件和固定板，所述固定板安装设置于基板的一端，所述连接组件设于安装滑条上，且连接组件与固定板连接。

8、其中，所述连接组件包括定位螺柱和定位螺槽，所述定位螺柱固定连接于安装滑条的一端，所述定位螺槽开设于固定板的外表面一侧，所述定位螺柱螺纹连接于定位螺槽内。

9、其中，所述扰流部件为螺旋扰流槽，所述螺旋扰流槽开设于中空通道内。

10、其中，每两个所述基板之间的夹缝形成弯曲槽。

11、其中，所述对接槽内一端固定连接有限位环。

12、其中，所述基板的外表面一侧固定连接有多个卡接粒，所述固定板的外表面开设有多个卡接槽，每个所述卡接粒均卡接设置于每个卡接槽内。

13、其中，还包括固定机构，其设有两组，两组所述固定机构分别设于固定板、基板上，每组所述固定机构均包括基座部件和安装孔，所述基座部件设于固定板上，所述安装孔设于基座部件上。

14、其中，所述基座部件为定位板，所述定位板固定连接于固定板上，所述安装孔开设于定位板上。

15、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

16、（1）本发明中，通过安装机构的使用，实现翅片与基板的独立可拆卸连接，当局部翅片因积灰、腐蚀或烧蚀损坏时，无需更换整个基板，仅需抽出对应滑条即可完成单件更换，大幅降低维护成本与停机时间，同时，可以根据散热需求在同一基板上灵活配置不同高度、厚度的翅片，在气流上游布置高翅片强化进风口换热、下游布置低翅片降低风道末端流阻，从而实现风量按需分配，使冷风优先服务核心热源，显著提升整体散热效率，并且，弧形过渡条改变传统直角根部连接方式，通过弹性弯曲变形吸收翅片热膨胀产生的位移差，有效分散应力，防止根部开裂，延长了散热器的疲劳寿命。

17、（2）本发明中，通过转动机构的使用，在基板一侧设置转动轴、另一侧开设对接槽，并配合对接槽内的限位环，实现多个散热器单元之间的模块化快速拼接，组成的整体能够根据电源设备内部空间灵活变化，提升散热器对紧凑、异型机箱的适配能力，同时，限位环提供精确的轴向止挡，防止插入过深或意外脱出，保证拼接后的结构稳定性和位置精度，同时，相邻基板之间通过转动轴和对接槽的配合，形成弯曲槽，可以根据需要改变弯曲角度，二者之间的缝隙，可以使气流通，增加对基板侧壁的冲刷效果，进一步提高散热能力。

18、（3）本发明中，通过中空风冷机构的使用，实现轴内通流的立体散热路径，将传统仅依赖翅片表面散热的单一模式升级为表面和内部的双通道散热，冷却气流直接进入基板内部带走平面方向的热积累，降低基板的整体温升，同时，螺旋扰流槽通过破坏流体层流边界层产生强烈紊流，提高通道内壁的对流换热系数，使有限的内部空间发挥出远超光管通道的换热能力，并且，中空通道在基板内部形成物理上的热阻隔带，有效抑制多个功率器件之间通过基板传导的热量相互串扰，使各热源趋于独立工作，避免局部过热向邻近区域蔓延，整体热管理可靠性得到明显增强。