Що впливає на охолодження модуля IGBT і як зменшити термічний опір?
Якщо потужність модуля IGBT постійна, а термічний опір між оболонками IGBT постійний, термічний опір між оболонкою IGBT і гетаотводом пов’язаний з матеріалом і ступенем контакту гетаотвода, але тепловий опір тут невеликий, тому зміна матеріалу і ступінь контакту радіатора мало впливає на весь процес розсіювання тепла.
Процес охолодження модуля IGBT наступний: втрата потужності IGBT на переході; Температура на переході передається на оболонку модуля IGBT; Теплопровідний радіатор на модулі IGBT; Тепло від радіатора передається повітрю.
Існує два основні чинники, що впливають на розсіювання тепла: один - загальні втрати, інший - термічний опір радіатора. Однак через обмеження вихідної потужності та фактичних умов роботи загальну втрату потужності IGBT не можна змінити, тому необхідно розглянути, як змінити термічний опір від радіатора до повітря чи іншого середовища.
Підвищення температури, спричинене розсіюваною потужністю силового пристрою, потрібно зменшити за допомогою теплового радіатора. Через радіатор можна збільшити теплопровідність і площу випромінювання силового пристрою, розширити тепловий потік і буферизувати процес переходу теплопровідності, а тепло можна передати безпосередньо або через теплопровідне середовище до охолоджувального пристрою. середовище, таке як повітря, рідина або рідка суміш.
Природне повітряне охолодження:
Природне повітряне охолодження стосується реалізації локальних нагрівальних пристроїв для розсіювання тепла в навколишньому середовищі без використання будь-якої зовнішньої допоміжної енергії для досягнення мети контролю температури. Це зазвичай включає теплопровідність, конвекцію та випромінювання. Він підходить для малопотужних пристроїв і компонентів з низькими вимогами до контролю температури і низьким тепловим потоком нагріву пристроїв, а також для герметичних або щільно зібраних пристроїв, які не підходять або не потребують інших технологій охолодження.
Примусове повітряне охолодження:
Повітряне охолодження з примусовою конвекцією характеризується високою ефективністю розсіювання тепла, а його коефіцієнт теплопередачі в 2-5 разів перевищує коефіцієнт самоохолодження. Повітряне охолодження з примусовою конвекцією поділяється на дві частини: ребристий радіатор і вентилятор. Функція ребристого радіатора в прямому контакті з джерелом тепла полягає в тому, щоб відводити тепло, що виділяється джерелом тепла, а вентилятор використовується для примусового конвективного охолодження радіатора, щоб примусово охолоджувати повітря, що в основному пов’язано з матеріал, структура та ребра радіатора. Чим більше швидкість вітру, тим менше тепловий опір радіатора, але тим більше опір потоку. Тому швидкість вітру має бути відповідно збільшена, щоб зменшити термічний опір. Після того, як швидкість вітру перевищує певне значення, вплив збільшення швидкості вітру на термічний опір дуже малий.
Охолодження радіатора теплової трубки:
Теплова трубка є теплообмінним елементом з високою теплопровідністю. Він реалізує надзвичайний ефект теплопередачі завдяки унікальному режиму теплопередачі. Корисна модель має такі переваги, як сильна здатність до теплопередачі, чудова здатність вирівнювати температуру, змінна щільність тепла, відсутність додаткового обладнання, надійна робота, проста структура, мала вага, відсутність обслуговування, низький рівень шуму та тривалий термін служби, але ціна висока.
Рідинне охолодження:
У порівнянні з повітряним охолодженням рідинне охолодження значно покращує теплопровідність. Рідинне охолодження є хорошим вибором для силових електронних пристроїв з високою питомою потужністю. Рідинна система охолодження використовує циркуляційний насос, щоб забезпечити циркуляцію теплоносія між джерелом тепла та джерелом холоду для обміну теплом. Ефективність розсіювання тепла радіатора з водяним охолодженням дуже висока, що дорівнює 100-300 разів Коефіцієнт теплопередачі повітря природного охолодження. Заміна радіатора з повітряним охолодженням радіатором з водяним охолодженням може значно підвищити потужність пристроїв.
