Com refredar els mòduls IGBT
Si la potència del mòdul IGBT és constant i la resistència tèrmica entre les carcassa IGBT és constant, la resistència tèrmica entre la carcassa IGBT i l'hetasink està relacionada amb el material i el grau de contacte de l'hetasink, però la resistència tèrmica aquí és petita, de manera que el canvi de material i el grau de contacte del radiador té poc impacte en tot el procés de dissipació de calor.
El procés de refrigeració del mòdul IGBT és el següent: la pèrdua de potència de l'IGBT a la unió; La temperatura de la unió es transmet a la carcassa del mòdul IGBT; Dissipador de calor de conducció de calor al mòdul IGBT; La calor del dissipador de calor es transfereix a l'aire.Hi ha dos factors principals que afecten la seva dissipació de calor, un és la pèrdua total, l'altre és la resistència tèrmica del dissipador de calor. Tanmateix, a causa de les limitacions de la potència de sortida i les condicions reals de treball, la pèrdua total de potència d'IGBT no es pot canviar, de manera que el que cal tenir en compte és com canviar la resistència tèrmica del radiador a l'aire o a altres mitjans.
L'augment de temperatura generat per la potència dissipada del dispositiu d'alimentació s'ha de reduir amb el dissipador tèrmic. Mitjançant el dissipador de calor, es pot augmentar l'àrea de conducció de calor i radiació del dispositiu d'energia, es pot ampliar el flux de calor i es pot amortir el procés de transició de conducció de calor, i la calor es pot transmetre directament o a través del mitjà de conducció de calor al refredament. mitjà, com ara aire, líquid o mescla líquida.
Refrigeració natural per aire:
La refrigeració d'aire natural es refereix a la realització de dispositius de calefacció locals per dissipar la calor a l'entorn sense utilitzar cap energia auxiliar externa, per tal d'aconseguir el propòsit del control de la temperatura.
Normalment inclou conducció de calor, convecció i radiació. És adequat per a dispositius de baixa potència i components amb baixos requisits de control de temperatura i baix flux de calor de calefacció del dispositiu, així com dispositius segellats o densament muntats que no són adequats o no necessiten altres tecnologies de refrigeració.
Refrigeració per aire forçat:
La refrigeració per aire de convecció forçada es caracteritza per una alta eficiència de dissipació de calor i el seu coeficient de transferència de calor és 2-5 vegades el de l'autorefrigeració.
La refrigeració per aire de convecció forçada es divideix en dues parts: dissipador de calor d'aleta i ventilador. La funció del radiador d'aleta en contacte directe amb la font de calor és conduir la calor emesa per la font de calor, i el ventilador s'utilitza per forçar la refrigeració convectiva al dissipador de calor, per forçar la refrigeració per aire, que es relaciona principalment amb el material, l'estructura i les aletes del radiador. Com més gran sigui la velocitat del vent, menor serà la resistència tèrmica del radiador, però més gran serà la resistència al flux. Per tant, la velocitat del vent s'ha d'augmentar adequadament per reduir la resistència tèrmica. Després que la velocitat del vent superi un determinat valor, l'impacte de l'augment de la velocitat del vent sobre la resistència tèrmica és molt petit.
Refrigeració del dissipador de calor del tub de calor:
El tub de calor és un element de transferència de calor amb alta conductivitat tèrmica. Realitza un efecte de transferència de calor extraordinari amb un mode de transferència de calor únic. El model d'utilitat té els avantatges d'una gran capacitat de transferència de calor, una excel·lent capacitat d'igualització de la temperatura, densitat de calor variable, sense equipament addicional, funcionament fiable, estructura senzilla, pes lleuger, sense manteniment, baix soroll i llarga vida útil, però el preu és car.
Refrigeració líquida:
En comparació amb la refrigeració per aire, la refrigeració líquida millora significativament la conductivitat tèrmica. La refrigeració líquida és una bona opció per a dispositius electrònics de potència amb alta densitat de potència. El sistema de refrigeració líquida utilitza la bomba de circulació per garantir que el refrigerant circuli entre la font de calor i la font freda per intercanviar calor.
L'eficiència de refrigeració del radiador refrigerat per aigua és molt alta, que és igual a 100-300 vegades el coeficient de transferència de calor de la refrigeració natural de l'aire. La substitució del dissipador de calor de refrigeració per aire per un radiador refrigerat per aigua pot millorar considerablement la capacitat dels dispositius.
De manera similar a altres dispositius d'alimentació, un sistema de refrigeració eficient, estable, còmode i compacte és de gran importància per al disseny dels dispositius IGBT per garantir el seu funcionament segur i estable. Especialment amb l'augment de la densitat de potència del mòdul IGBT, el dur entorn d'aplicació i la millora dels requisits de fiabilitat i vida útil, per al mòdul IGBT, el seu disseny tèrmic i la seva tecnologia de gestió tèrmica és l'enllaç més important en el disseny i aplicació de nous productes.
