Šta utiče na hlađenje IGBT modula i kako smanjiti toplotni otpor?
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, pa je promjena materijala i stepen kontakta radijatora ima mali uticaj na ceo proces disipacije 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 topline 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, tako da 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. Kroz rashladni element, 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 vazdušno hlađenje:
Prirodno vazdušno hlađenje se odnosi na realizaciju lokalnih uređaja za grejanje za odvođenje toplote u okolinu bez korišćenja spoljne pomoćne energije, kako bi se postigla svrha kontrole 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 odvodi toplotu koju emituje izvor toplote, a ventilator se koristi za forsiranje konvektivnog hlađenja hladnjaka, tako da 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, odlične 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 odvođenja topline vodeno hlađenog radijatora je vrlo visoka, što je jednako 100-300 puta koeficijenta prijenosa topline prirodnog hlađenja zrakom. Zamjena zračno hlađenog radijatora radijatorom hlađenim vodom može značajno poboljšati kapacitet uređaja.
