JPH0354894A - Cooling structure for power source - Google Patents
Cooling structure for power sourceInfo
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- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、電子計算機に用いられる電源の冷却閏遣に関
し、゛持に、水等の冷媒を流して冷却する直接熱伝達方
式の電源の冷却構造に関する.[従来の技術]
従来、電子計算機に用いられる電源の冷却方広は、その
電源の下部に設けられたファンで強制空冷することが一
般的であった。しかし、近年電子回路の高集積化が進む
につれて消費霊力か増大したため、t源も大容量で小形
のものが必要になってきた.しかし、強制空冷たけでは
、ヒートシンクが大きくなって小形1ヒか望めずまたフ
ァンの風量を増加させると、騒音用制を満足できないこ
とから、防音構造を具備しなければならなかった。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention relates to a cooling fan for a power source used in an electronic computer, and particularly relates to a direct heat transfer type power source that is cooled by flowing a refrigerant such as water. Regarding cooling structure. [Prior Art] Conventionally, the general method for cooling power supplies used in electronic computers has been to perform forced air cooling using a fan provided at the bottom of the power supply. However, as electronic circuits have become more highly integrated in recent years, the amount of power consumed has increased, and as a result, t-sources with large capacity and small size have become necessary. However, with forced air cooling, the heat sink becomes large, making it impossible to achieve a compact design, and if the air volume of the fan is increased, noise regulations cannot be met, so a soundproof structure had to be provided.
このため、強制空冷に1tる冷却方式か必要になった.
従来この種の冷却構造は、第3[2Iに示すようにD
C − D Cコンバータモジュールは、重源回路基板
lの一測面に種々の電子素子を搭載している.この雷子
素子の中で高忽源の二次整清ダイオード8及びメインス
イッチングトランジスタ2には、熟伝導性の秀れたアル
ミ等の材質によるヒートシンク11..12が設置され
ている.そして、モジュールの下部に設けられたファン
は、ヒートシンク11、12に風を送り強制空冷を行な
っていた。For this reason, a 1-ton forced air cooling system was required. Conventionally, this type of cooling structure has D as shown in 3rd [2I].
The C-DC converter module has various electronic elements mounted on one side of the heavy source circuit board l. In this lightning element, the secondary rectifying diode 8 and the main switching transistor 2 are provided with a heat sink 11 made of a material such as aluminum with excellent conductivity. .. 12 are installed. A fan provided at the bottom of the module blows air to the heat sinks 11 and 12 for forced air cooling.
大容量電源になる程強制空冷ファンは、風量の大きなも
のを選択し、且つDC−DCコンバータモシュール内の
ヒートシンク11、12も大きくなっていった.
[発明が解決しようとする課題]
上述しfS従来の冷1g構造は、DC−DCコンバータ
モジュールが大容量化されると、高熱源の二次整流ダイ
オード8及びメインスイッチング1〜ランジスタ2のヒ
ー1・シンク11、12も大きくなり、小形化か望めな
い。また、DC−DCコンバータモジュールの下部に設
けられた強制空冷用ファンら、a量及び風速の大きいも
のを選択することになり、騒音レベルが゛高くなるとい
う欠点がある.従って、その騒音を低くするために、筐
1本の排気エリアに防音WI造を具備しならす筐体が大
きくなるという欠点力iある。The larger the capacity of the power supply, the larger the forced air cooling fan with a larger air volume, and the larger the heat sinks 11 and 12 in the DC-DC converter module became. [Problems to be Solved by the Invention] The above-mentioned fS conventional cold 1g structure has the disadvantage that when the capacity of the DC-DC converter module is increased, the secondary rectifier diode 8, which is a high heat source, and the heater 1 of the main switching 1 to transistor 2 are - The sinks 11 and 12 are also large, and there is no hope of downsizing. In addition, the forced air cooling fan installed at the bottom of the DC-DC converter module has to have a large amount of air and a large air velocity, which has the disadvantage of increasing the noise level. Therefore, in order to reduce the noise, the exhaust area of a single casing is equipped with a soundproof WI structure, which has the drawback that the casing becomes larger.
[課題を解決するための手段]
本発明の目的は、上述した従来技術の課題を解決し、冷
却機能を飛躍的に向上させることにより大きなヒートシ
ンクを不要とし、大容量のDCDCコンバータモジュー
ルでも全体の大きさを小形化ができる電源の冷却横遣を
提供することである。[Means for Solving the Problems] The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional technology, to dramatically improve the cooling function, thereby eliminating the need for a large heat sink, and reducing the overall cost even in a large-capacity DC/DC converter module. It is an object of the present invention to provide a side cooling system for a power source whose size can be reduced.
本発明は、電子計算機の一括整流部と、DCDCコンバ
ータと、そして、電源制御回路部とで,溝或されるマル
チコンバータ電源システムにおけるDC−DCコンバー
タの電源の冷却構造において、DC−DCコンハータモ
ジュールの二次M流ダイオード及びメインスイッチング
トランジスタの烈1云達面に接する平面をそれぞれ有し
、内部に冷媒を通す流路を有する熱伝導性に秀れた金属
製の一対のコールドプレートと、そして、一対のコール
ドプレートを通って冷媒を循環させるホースとを有する
ことをi時徴とする4
本発明の好ましい実施例においては、コールドプレート
に洪給する冷媒を溜めておくタンク及びコールドプレー
トから排出された冷媒を溜めておくタンクがホースの途
中にそれぞれ設けられている.
[実施例]
以下、図面を用いて本発明の電源の冷却構造について詳
細に説明する.
第1図(a)及び(b)は、本発明に係る電源の冷却構
造の第一の実施例の正面図及びそのAA線断面図である
.
DC−DCコンハー夕の中で高熱源となっているネジ7
により゛エ源回路基板1に搭栽されているメインスイン
チングトランジスタ2は、絶縁53を介して、コールド
プレート4にネジ5で収1寸けられて′いる。DC−D
Cコンバータの中でもう一つ高熱源となっている二次整
流ダイオード8の熱伝達面9には、コールドプレート6
がネジ10で取付けられている.
コールドプレート4及び6とそれらに冷媒を分岐供給す
るタンク11、コールドプレート4及び6とそれらから
冷媒を収集排出するタンク12の間はホース13でそれ
ぞれ接続されている。タンク■1及びl2を用いること
により、メインスイッチングトランジスタ2と二次整涜
ダイオード8に同温度のよく冷却された冷媒を供給でき
るので、均一な冷却を行うことができる。ホース13は
、フレキシブルであることが望ましいか材質と共に限定
はされない.メインスイッチングトランジスタ2と二次
整流ダイオード8のt吋け方法としては、熱抵抗が少な
いことが望ましく、特にネジ止メに限定されない,また
、絶縁板3は、熱伝導率が高く、電気絶縁抵抗が大きく
、高温度域まで高い電気絶縁性が保てるファインセラミ
ンクスを選択することか好ましい.
コールドプレート4及び6は、熱伝導性に秀れた黄銅等
の金属材料製で内部に水等の冷媒が流れる流路14が設
けられている.これらコールドプレート4及び6は、二
次整流ダイオード8の熱伝達面つとメインスイッチング
トランジスタ2の熱1云達絶縁板3をそれぞれ冷却し、
二次整流ダイオード8とメインスイッチングトランジス
タ2を冷却する構造となっている.
第2図(a)及び(b)は、本発明に係る電源の冷却構
造の第二の実施例の正面図及びそのBB線断面図である
。The present invention provides a cooling structure for a power supply of a DC-DC converter in a multi-converter power supply system in which a groove is formed between a bulk rectifier section of an electronic computer, a DC/DC converter, and a power supply control circuit section. a pair of cold plates made of metal with excellent thermal conductivity, each having a flat surface in contact with the secondary M-flow diode of the module and the contact surface of the main switching transistor, and having a flow path for passing a coolant therein; and a hose for circulating refrigerant through a pair of cold plates.4 In a preferred embodiment of the present invention, a tank for storing refrigerant to be flooded to the cold plates and a hose for circulating the refrigerant from the cold plates are provided. A tank is installed in the middle of each hose to store the discharged refrigerant. [Example] Hereinafter, the cooling structure of the power supply of the present invention will be explained in detail using the drawings. FIGS. 1(a) and 1(b) are a front view and a sectional view taken along line AA of a first embodiment of a cooling structure for a power supply according to the present invention. Screw 7, which is a source of high heat in the DC-DC converter
The main switching transistor 2 mounted on the source circuit board 1 is mounted on the cold plate 4 by one inch with a screw 5 via an insulator 53. DC-D
A cold plate 6 is installed on the heat transfer surface 9 of the secondary rectifier diode 8, which is another high heat source in the C converter.
is attached with screw 10. A hose 13 connects the cold plates 4 and 6 to a tank 11 that branches and supplies refrigerant to them, and the cold plates 4 and 6 and a tank 12 that collects and discharges refrigerant from them. By using the tanks 1 and 12, it is possible to supply well-cooled refrigerant of the same temperature to the main switching transistor 2 and the secondary scavenging diode 8, so that uniform cooling can be achieved. Although it is desirable that the hose 13 be flexible, there are no limitations on the material. The method of connecting the main switching transistor 2 and the secondary rectifier diode 8 is preferably one with low thermal resistance, and is not particularly limited to screw fastening. It is preferable to select fine ceramics, which has a large resistance to heat and maintains high electrical insulation properties even at high temperatures. The cold plates 4 and 6 are made of a metal material such as brass with excellent thermal conductivity, and are provided with a flow path 14 through which a coolant such as water flows. These cold plates 4 and 6 cool the heat transfer surface of the secondary rectifier diode 8 and the heat transfer insulating plate 3 of the main switching transistor 2, respectively.
It has a structure that cools the secondary rectifier diode 8 and the main switching transistor 2. FIGS. 2(a) and 2(b) are a front view and a cross-sectional view taken along the line BB of a second embodiment of the cooling structure for a power supply according to the present invention.
本実施例では、第一の実施例のタンク1lとタンク12
か省略されている.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明は、Dc−Dcコンバータ
モジュールの中で、高熱源のメインスイッチンク1・ラ
ンジスタと二次整流タイオードを、コールドフ゛レート
を介して水等の冷媒による177熱伝達で冷却するので
冷却機能か飛躍的に向上させることかできる.このため
、大きなヒートシンクが不要となり、大容量のDC−D
Cコンバータモシュールの小形化ができ、更にはコール
ドプレートとタンクを分離することにより、DC−DC
コンハー夕の実装に自由度が得られ、更なる小形化か実
現できる.
また、DC−DCコンバータモジュールにおけるメイン
スイッチングトランジスタと二次整流タイオー1zを除
く発熟量は小さくなるなめ、DCDCコンバータの下部
に設ける強制空冷ファンは、風量の少ない低騒音ファン
を選択できるという効果がある.In this embodiment, the tank 1l and tank 12 of the first embodiment are
or omitted. [Effects of the Invention] As explained above, the present invention provides a DC-DC converter module in which the main switching transistor 1, which is a high heat source, and the secondary rectifier diode are connected to the main switching transistor 1, which is a high heat source, and the secondary rectifier diode using a refrigerant such as water via a cold plate. Since it cools by 177 heat transfer, the cooling function can be dramatically improved. This eliminates the need for a large heat sink and allows for large-capacity DC-D
The C converter mosule can be made smaller, and by separating the cold plate and tank, DC-DC
This provides flexibility in the implementation of the converter, and further miniaturization can be achieved. In addition, since the amount of growth excluding the main switching transistor and secondary rectifier 1z in the DC-DC converter module is small, the forced air cooling fan installed at the bottom of the DC-DC converter has the effect of allowing you to select a low-noise fan with a small air volume. be.
第1図(a)及び(b)は、本発明に係る電源の冷却構
造の第一の実施例の正面図及びそのAA線断面図である
。
第2図(a)及び(b)は、本発明に係る電源の冷却梢
造の第二の実施例の正面図及びそのBB線断面図である
.
第3図は、従来の強制空冷方式のDC−DCコンバータ
モジュールの平面図である.
1・・・電源回路基板
2・・・メインスイッチングトランジスタ3・・・絶縁
板 4・・・コールドプレート5・・・ネジ
6・・・コールドプレート7・・・ネジ
8・・・二次整流タイオード9・・・二次整涜ダイオ
ードの熱伝達面1
0
・・ネジ
1
l
・・タンク
1
2
・タンク
1
3
・・ホース
1
4
・・流路FIGS. 1(a) and 1(b) are a front view and a sectional view taken along line AA of a first embodiment of a cooling structure for a power supply according to the present invention. FIGS. 2(a) and 2(b) are a front view and a sectional view taken along the line BB of a second embodiment of the cooling structure for a power source according to the present invention. FIG. 3 is a plan view of a conventional forced air cooling type DC-DC converter module. 1... Power supply circuit board 2... Main switching transistor 3... Insulating plate 4... Cold plate 5... Screw
6...Cold plate 7...Screw
8... Secondary rectifier diode 9... Heat transfer surface of secondary rectifier diode 1 0... Screw 1 l... Tank 1 2 - Tank 1 3... Hose 1 4... Channel
Claims (2)
ータと、そして、電源制御回路部とで構成されるマルチ
コンバータ電源システムにおけるDC−DCコンバータ
の電源の冷却構造において、DC−DCコンバータモジ
ュールの二次整流ダイオード及びメインスイッチングト
ランジスタの熱伝達面に接する平面をそれぞれ有し、内
部に冷媒を通す流路を有する熱伝導性に秀れた金属製の
一対のコールドプレートと、そして、前記一対のコール
ドプレートを通って冷媒を循環させるホースと、 を有することを特徴とする電源の冷却構造。(1) In a cooling structure for a power supply of a DC-DC converter in a multi-converter power supply system consisting of a bulk rectifier section of an electronic computer, a DC-DC converter, and a power supply control circuit section, a pair of cold plates made of metal with excellent thermal conductivity, each having a plane in contact with the heat transfer surface of the secondary rectifier diode and the main switching transistor, and having a flow path for passing a coolant therein; A cooling structure for a power source, comprising: a hose that circulates a refrigerant through a cold plate;
ールドプレートに供給する冷媒を溜めておくタンク及び
コールドプレートから排出された冷媒を溜めておくタン
クが、前記ホースの途中にそれぞれ設けられている電源
の冷却構造。(2) In the power supply cooling structure according to claim 1, a tank for storing refrigerant to be supplied to the cold plate and a tank for storing refrigerant discharged from the cold plate are provided in the middle of the hose, respectively. cooling structure for the power supply.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19089989A JPH0354894A (en) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | Cooling structure for power source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19089989A JPH0354894A (en) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | Cooling structure for power source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354894A true JPH0354894A (en) | 1991-03-08 |
Family
ID=16265574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19089989A Pending JPH0354894A (en) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | Cooling structure for power source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0354894A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013062998A (en) * | 2011-09-15 | 2013-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | Switching power supply device |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP19089989A patent/JPH0354894A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013062998A (en) * | 2011-09-15 | 2013-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | Switching power supply device |
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