Mikä vaikuttaa IGBT-moduulin jäähdytykseen ja kuinka vähentää lämpövastusta?

Jos IGBT-moduulin teho on vakio ja lämpöresistanssi IGBT-kuorten välillä on vakio, lämpövastus IGBT-kuoren ja hetasink välillä on suhteessa materiaaliin ja hetasink-asteeseen, mutta lämpövastus tässä on pieni, joten materiaalin muutos ja patterin kosketusasteella on vain vähän vaikutusta koko lämmönpoistoprosessiin.

IGBT-moduulin jäähdytysprosessi on seuraava: IGBT:n tehohäviö risteyksessä; Lämpötila liitoksessa välittyy IGBT-moduulin kuoreen; Lämmönjohtavuusjäähdytyselementti IGBT-moduulissa; Jäähdytyselementin lämpö siirtyy ilmaan.

Sen lämmönpoistoon vaikuttaa kaksi päätekijää, joista toinen on kokonaishäviö ja toinen jäähdytyselementin lämpövastus. Lähtötehon ja todellisten työolosuhteiden rajoitusten vuoksi IGBT:n kokonaistehohäviötä ei kuitenkaan voida muuttaa, joten on harkittava, kuinka lämpövastus muutetaan jäähdyttimestä ilmaan tai muuhun väliaineeseen.

Lämpölaitteen jäähdytyselementin on vähennettävä teholaitteen hajaantuneen tehon tuottamaa lämpötilan nousua. Jäähdytyselementin kautta teholaitteen lämmönjohtavuus- ja säteilypinta-alaa voidaan kasvattaa, lämpövirtausta laajentaa ja lämmönjohtavuuden siirtymäprosessia puskuroida ja lämpöä voidaan siirtää suoraan tai lämmönjohtavan väliaineen kautta jäähdytykseen. väliaine, kuten ilma, neste tai nestemäinen seos.

Luonnollinen ilmajäähdytys:

Luonnollisella ilmajäähdytyksellä tarkoitetaan paikallisten lämmityslaitteiden toteuttamista lämmön ohjaamiseksi ympäröivään ympäristöön ilman ulkoista apuenergiaa, jotta saavutetaan lämpötilan säätelyn tarkoitus. Se sisältää yleensä lämmön johtumisen, konvektion ja säteilyn. Se soveltuu pienitehoisille laitteille ja komponenteille, joilla on alhainen lämpötilansäätö ja laitteen lämmityksen alhainen lämpövirta, sekä tiiviisti koottuihin laitteisiin, jotka eivät sovellu tai eivät tarvitse muita jäähdytystekniikoita.

Pakotettu ilmajäähdytys:

Pakkokonvektioilmajäähdytyksellä on korkea lämmönpoistotehokkuus, ja sen lämmönsiirtokerroin on 2-5 kertaa itsejäähdytyksen. Pakkokonvektioilmajäähdytys on jaettu kahteen osaan: ripajäähdytyselementtiin ja tuulettimeen. Suorassa lämmönlähteen kanssa kosketuksissa olevan eväpatterin tehtävänä on johtaa lämmönlähteen lähettämä lämpö ulos, ja tuuletinta käytetään pakottamaan konvektiivinen jäähdytys jäähdytyselementtiin, jotta ilmajäähdytys pakotetaan, mikä liittyy pääasiassa jäähdyttimen materiaali, rakenne ja rivat. Mitä suurempi tuulen nopeus, sitä pienempi on jäähdyttimen lämpövastus, mutta sitä suurempi virtausvastus. Siksi tuulen nopeutta tulisi lisätä sopivasti lämmönvastuksen pienentämiseksi. Kun tuulen nopeus ylittää tietyn arvon, tuulen nopeuden lisäämisen vaikutus lämmönvastukseen on hyvin pieni.

Heatpipe-jäähdytyselementin jäähdytys:

Lämpöputki on lämmönsiirtoelementti, jolla on korkea lämmönjohtavuus. Se toteuttaa poikkeuksellisen lämmönsiirtovaikutuksen ainutlaatuisella lämmönsiirtotilalla. Hyödyllisyysmallin etuna on vahva lämmönsiirtokyky, erinomainen lämpötilan tasauskyky, vaihteleva lämpötiheys, ei lisälaitteita, luotettava toiminta, yksinkertainen rakenne, kevyt, ei huoltoa, alhainen melu ja pitkä käyttöikä, mutta hinta on kallis.

Nestejäähdytys:

Ilmajäähdytykseen verrattuna nestejäähdytys parantaa merkittävästi lämmönjohtavuutta. Nestejäähdytys on hyvä valinta tehoelektroniikkalaitteille, joilla on suuri tehotiheys. Nestejäähdytysjärjestelmä käyttää kiertopumppua varmistaakseen, että jäähdytysneste kiertää lämmönlähteen ja kylmän lähteen välillä lämmön vaihtamiseksi. Vesijäähdytteisen jäähdyttimen lämmönpoistoteho on erittäin korkea, mikä on 100-300 kertaa ilman luonnollisen jäähdytyksen lämmönsiirtokerroin. Ilmajäähdytetyn jäähdyttimen vaihtaminen vesijäähdytteiseen jäähdyttimeen voi parantaa huomattavasti laitteiden kapasiteettia.