Sådan afkøles IGBT-modulerne
Hvis effekten af IGBT-modulet er konstant, og den termiske modstand mellem IGBT-skaller er konstant, er den termiske modstand mellem IGBT-skal og hetasink relateret til materialet og kontaktgraden af hetasink, men den termiske modstand her er lille, så materialeændringen og radiatorens kontaktgrad har ringe indflydelse på hele varmeafledningsprocessen.
Kølingsprocessen for IGBT-modulet er som følger: strømtabet for IGBT på krydset; Temperaturen på krydset overføres til IGBT-modulskallen; Varmeledningskøleplade på IGBT-modul; Varme fra kølepladen overføres til luften.Der er to hovedfaktorer, der påvirker dens varmeafledning, den ene er det totale tab, den anden er kølelegemets termiske modstand. På grund af begrænsningerne af udgangseffekt og faktiske arbejdsforhold kan det samlede effekttab af IGBT imidlertid ikke ændres, så det, der skal overvejes, er, hvordan man ændrer den termiske modstand fra radiator til luft eller andre medier.
Temperaturstigningen, der genereres af strømforsyningens dissiperede effekt, skal reduceres af den termiske køleplade. Gennem kølepladen kan varmelednings- og strålingsarealet af strømanordningen øges, varmestrømmen kan udvides og varmeledningsovergangsprocessen kan bufferes, og varmen kan overføres direkte eller gennem varmeledningsmediet til kølingen medium, såsom luft, væske eller væskeblanding.
Naturlig luftkøling:
Naturlig luftkøling refererer til realiseringen af lokale opvarmningsanordninger til at sprede varme til det omgivende miljø uden brug af ekstern hjælpeenergi for at opnå formålet med temperaturkontrol.
Det omfatter normalt varmeledning, konvektion og stråling. Den er velegnet til enheder med lav effekt og komponenter med lave krav til temperaturstyring og lav varmestrøm af enhedsopvarmning, samt forseglede eller tæt sammensatte enheder, der ikke er egnede eller ikke har brug for andre køleteknologier.
Tvungen luftkøling:
Tvungen konvektionsluftkøling er kendetegnet ved høj varmeafledningseffektivitet, og dens varmeoverførselskoefficient er 2-5 gange så stor som selvkøling.
Tvungen konvektionsluftkøling er opdelt i to dele: finkøler og ventilator. Funktionen af finneradiatoren i direkte kontakt med varmekilden er at lede den varme ud, som varmekilden afgiver, og blæseren bruges til at tvinge konvektiv køling til kølepladen, for at tvinge luftkøling, som hovedsageligt er relateret til radiatorens materiale, struktur og finner. Jo større vindhastighed, jo mindre er radiatorens termiske modstand, men jo større strømningsmodstand. Derfor bør vindhastigheden øges passende for at reducere den termiske modstand. Efter at vindhastigheden overstiger en vis værdi, er virkningen af at øge vindhastigheden på den termiske modstand meget lille.
Heatpipe heatsink køling:
Varmerøret er et varmeoverførselselement med høj varmeledningsevne. Det realiserer ekstraordinær varmeoverførselseffekt med unik varmeoverførselstilstand. Brugsmodellen har fordelene ved stærk varmeoverførselsevne, fremragende temperaturudligningsevne, variabel varmetæthed, intet ekstra udstyr, pålidelig drift, enkel struktur, let vægt, ingen vedligeholdelse, lav støj og lang levetid, men prisen er dyr.
Væskekøling:
Sammenlignet med luftkøling forbedrer væskekøling den termiske ledningsevne betydeligt. Væskekøling er et godt valg til kraftelektroniske enheder med høj effekttæthed. Væskekølesystemet bruger cirkulationspumpen til at sikre, at kølevæsken cirkulerer mellem varmekilden og den kolde kilde for at udveksle varme.
Køleeffektiviteten af en vandkølet radiator er meget høj, hvilket er lig med 100-300 gange varmeoverførselskoefficienten for luftens naturlige køling. Udskiftning af luftkølende køleplade med vandkølet radiator kan i høj grad forbedre enhedernes kapacitet.
I lighed med andre strømforsyninger er et effektivt, stabilt, bekvemt og kompakt kølesystem af stor betydning for designet af IGBT-enheder for at sikre deres sikre og stabile drift. Især med stigningen i IGBT-modulets effekttæthed, det barske applikationsmiljø og forbedringen af pålideligheds- og levetidskrav, for IGBT-modulet, er dets termiske design og termiske styringsteknologi det vigtigste led i design og anvendelse af nye produkter.
