Kako ohladiti IGBT module

Ako je snaga IGBT modula konstantna, a toplinski otpor između IGBT školjki je konstantan, toplinski otpor između IGBT školjke i hetasink je povezan s materijalom i stupnjem kontakta hetasink, ali je toplinski otpor ovdje mali, tako da promjena materijala i stepen kontakta radijatora ima mali uticaj na ceo proces odvođenja toplote.

Proces hlađenja IGBT modula je sljedeći: gubitak snage IGBT modula na spoju; Temperatura na spoju se prenosi na školjku IGBT modula; Rashladni element za provodljivost toplote na IGBT modulu; Toplota iz hladnjaka se prenosi na zrak.Dva su glavna faktora koji utiču na rasipanje toplote, jedan je ukupni gubitak, drugi je toplotna otpornost hladnjaka. Međutim, zbog ograničenja izlazne snage i stvarnih uslova rada, ukupni gubitak snage IGBT-a se ne može promijeniti, pa ono što treba razmotriti je kako promijeniti toplinski otpor sa radijatora na zrak ili drugi medij.

Porast temperature generiran rasipanjem snage uređaja za napajanje treba smanjiti pomoću termalnog hladnjaka. Preko hladnjaka, područje provodljivosti topline i zračenja energetskog uređaja može se povećati, toplinski tok se može proširiti i proces prijelaza toplinske provodljivosti može biti baferiran, a toplina se može prenijeti direktno ili kroz medij za provodljivost topline na hlađenje medijum, kao što je vazduh, tečnost ili tečna mešavina.

Prirodno hlađenje vazduhom:

    Prirodno zračno hlađenje se odnosi na realizaciju lokalnih uređaja za grijanje koji odvode toplinu u okolinu bez korištenja bilo kakve vanjske pomoćne energije, kako bi se postigla svrha regulacije temperature.

Obično uključuje provođenje topline, konvekciju i zračenje. Pogodan je za uređaje male snage i komponente sa niskim zahtjevima za regulacijom temperature i niskim toplotnim fluksom uređaja za grijanje, kao i za zatvorene ili gusto sastavljene uređaje koji nisu prikladni ili im nisu potrebne druge tehnologije hlađenja.

Prinudno hlađenje vazduhom:

Prisilno konvekcijsko hlađenje zraka karakterizira visoka efikasnost odvođenja topline, a njegov koeficijent prijenosa topline je 2-5 puta veći od samohlađenja.

Prisilno konvekcijsko hlađenje zraka podijeljeno je na dva dijela: hladnjak i ventilator. Funkcija rebrastog radijatora u direktnom kontaktu sa izvorom toplote je da odvede toplotu koju emituje izvor toplote, a ventilator se koristi za forsiranje konvektivnog hlađenja hladnjaka, tako da se forsira hlađenje vazduhom, što se uglavnom odnosi na materijal, struktura i rebra radijatora. Što je veća brzina vjetra, manji je toplinski otpor radijatora, ali je veći otpor protoka. Stoga brzinu vjetra treba na odgovarajući način povećati kako bi se smanjio toplinski otpor. Nakon što brzina vjetra pređe određenu vrijednost, utjecaj povećanja brzine vjetra na toplinski otpor je vrlo mali.

Heatpipe hladnjak hladnjaka za hlađenje:

Toplotna cijev je element za prijenos topline visoke toplinske provodljivosti. Ostvaruje izvanredan učinak prijenosa topline s jedinstvenim načinom prijenosa topline. Korisni model ima prednosti snažne sposobnosti prijenosa topline, izvrsne sposobnosti izjednačavanja temperature, varijabilne gustine topline, bez dodatne opreme, pouzdanog rada, jednostavne strukture, male težine, bez održavanja, niske buke i dugog vijeka trajanja, ali je cijena skupa.

Tečno hlađenje:

U poređenju sa vazdušnim hlađenjem, tečno hlađenje značajno poboljšava toplotnu provodljivost. Tečno hlađenje je dobar izbor za energetske elektronske uređaje sa velikom gustinom snage. Sistem za tečno hlađenje koristi cirkulacionu pumpu kako bi osigurao da rashladna tečnost cirkuliše između izvora toplote i izvora hladnoće radi razmene toplote.

Efikasnost hlađenja vodeno hlađenog radijatora je veoma visoka, što je jednako 100-300 puta koeficijenta prolaska toplote prirodnog hlađenja vazduhom. Zamjena hladnjaka za zračno hlađenje radijatorom s vodenim hlađenjem može značajno poboljšati kapacitet uređaja.

Slično drugim energetskim uređajima, efikasan, stabilan, zgodan i kompaktan sistem hlađenja je od velikog značaja za dizajn IGBT uređaja kako bi se osigurao njihov siguran i stabilan rad. Posebno s povećanjem gustine snage IGBT modula, teškim okruženjem za primjenu i poboljšanjem zahtjeva za pouzdanošću i životnim vijekom, za IGBT modul, njegov termalni dizajn i tehnologija upravljanja toplinom je najvažnija karika u dizajnu i primjeni novih proizvoda.