Какво влияе на охлаждането на IGBT модула и как да се намали термичното съпротивление?

Ако мощността на IGBT модула е постоянна и термичното съпротивление между IGBT обвивките е постоянно, топлинното съпротивление между IGBT корпуса и хетасинка е свързано с материала и степента на контакт на хетасинка, но термичното съпротивление тук е малко, така че промяната на материала и степента на контакт на радиатора има малко влияние върху целия процес на разсейване на топлината.

     Процесът на охлаждане на IGBT модула е както следва: загубата на мощност на IGBT на кръстовището; Температурата на кръстовището се предава към корпуса на IGBT модула; Топлопроводим радиатор на IGBT модул; Топлината от радиатора се прехвърля към въздуха.

Има два основни фактора, които влияят на неговото разсейване на топлината, единият е общата загуба, а другият е термичното съпротивление на радиатора. Въпреки това, поради ограниченията на изходната мощност и реалните работни условия, общата загуба на мощност на IGBT не може да бъде променена, така че това, което трябва да се има предвид, е как да се промени топлинното съпротивление от радиатор към въздух или друга среда.

Покачването на температурата, генерирано от разсеяната мощност на захранващото устройство, трябва да бъде намалено от термичния радиатор. Чрез радиатора може да се увеличи топлопроводимостта и радиационната площ на захранващото устройство, топлинният поток може да се разшири и процесът на преход на топлопроводимост може да бъде буфериран, а топлината може да се предава директно или през топлопроводящата среда към охлаждането среда, като въздух, течност или течна смес.

Естествено въздушно охлаждане:

    Естественото въздушно охлаждане се отнася до реализирането на локални нагревателни устройства за разсейване на топлината към околната среда без използване на външна помощна енергия, за да се постигне целта за контрол на температурата.

Обикновено включва топлопроводимост, конвекция и излъчване. Подходящ е за устройства с ниска мощност и компоненти с ниски изисквания за контрол на температурата и нисък топлинен поток на отопление на устройствата, както и за запечатани или плътно монтирани устройства, които не са подходящи или не се нуждаят от други технологии за охлаждане.

Принудително въздушно охлаждане:

Въздушното охлаждане с принудителна конвекция се характеризира с висока ефективност на разсейване на топлината, а неговият коефициент на топлопреминаване е 2-5 пъти по-голям от този на самоохлаждането.

Въздушното охлаждане с принудителна конвекция е разделено на две части: радиатор и вентилатор. Функцията на радиатора на перката в директен контакт с източника на топлина е да извежда топлината, излъчвана от източника на топлина, а вентилаторът се използва за принудително конвективно охлаждане към радиатора, така че да принуди въздушното охлаждане, което е свързано главно с материала, структурата и перките на радиатора. Колкото по-голяма е скоростта на вятъра, толкова по-малко е топлинното съпротивление на радиатора, но толкова по-голямо е съпротивлението на потока. Следователно скоростта на вятъра трябва да бъде съответно увеличена, за да се намали топлинното съпротивление. След като скоростта на вятъра надвиши определена стойност, влиянието на увеличаването на скоростта на вятъра върху термичното съпротивление е много малко.

Охлаждане на радиатора с топлинна тръба:

Топлинната тръба е топлопренасящ елемент с висока топлопроводимост. Той реализира изключителен ефект на топлопреминаване с уникален режим на топлопреминаване. Полезният модел има предимствата на силна способност за пренос на топлина, отлична способност за изравняване на температурата, променлива топлинна плътност, без допълнително оборудване, надеждна работа, проста структура, леко тегло, без поддръжка, нисък шум и дълъг експлоатационен живот, но цената е скъпа.

Течно охлаждане:

В сравнение с въздушното охлаждане, течното охлаждане значително подобрява топлопроводимостта. Течното охлаждане е добър избор за силови електронни устройства с висока плътност на мощността. Системата за течно охлаждане използва циркулационната помпа, за да гарантира, че охлаждащата течност циркулира между източника на топлина и източника на студ за обмен на топлина.

Ефективността на разсейване на топлината на радиатора с водно охлаждане е много висока, което се равнява на 100-300 пъти от коефициента на топлопреминаване на въздушното естествено охлаждане. Замяната на радиатор с въздушно охлаждане с радиатор с водно охлаждане може значително да подобри капацитета на устройствата.