Hvordan forbedre IGBT-modulens termiske ytelse

Hvis kraften til IGBT-modulen er konstant og den termiske motstanden mellom IGBT-skall er konstant, er den termiske motstanden mellom IGBT-skall og hetasink relatert til materialet og kontaktgraden til hetasink, men den termiske motstanden her er liten, så endringen av materiale og kontaktgrad av radiator har liten innvirkning på hele varmespredningsprosessen.

Kjøleprosessen til IGBT-modulen er som følger: strømtapet til IGBT på krysset; Temperaturen på krysset overføres til IGBT-modulskallet; Varmeledningskjøler på IGBT-modulen; Varme fra kjøleribben overføres til luften.

Det er to hovedfaktorer som påvirker varmeavledningen, den ene er det totale tapet, den andre er den termiske motstanden til kjøleribben. På grunn av begrensningene for utgangseffekt og faktiske arbeidsforhold, kan det totale effekttapet til IGBT imidlertid ikke endres, så det som må vurderes er hvordan man endrer den termiske motstanden fra radiator til luft eller andre medier.

Temperaturøkningen som genereres av den avlede kraften til kraftenheten må reduseres av den termiske kjøleribben. Gjennom kjøleribben kan varmelednings- og strålingsområdet til kraftenheten økes, varmestrømmen kan utvides og varmeledningsovergangsprosessen kan bufres, og varmen kan overføres direkte eller gjennom varmeledningsmediet til kjølingen medium, som luft, væske eller flytende blanding.

Naturlig luftkjøling:

Naturlig luftkjøling refererer til realiseringen av lokale oppvarmingsenheter for å spre varme til omgivelsene uten å bruke noen ekstern hjelpeenergi, for å oppnå formålet med temperaturkontroll. Det inkluderer vanligvis varmeledning, konveksjon og stråling. Den er egnet for enheter med lav effekt og komponenter med lave krav til temperaturkontroll og lav varmestrøm av enhetsoppvarming, samt forseglede eller tett sammensatte enheter som ikke er egnet eller ikke trenger andre kjøleteknologier.

Forsert luftkjøling:

Tvunget konveksjonsluftkjøling er preget av høy varmeavledningseffektivitet, og varmeoverføringskoeffisienten er 2-5 ganger høyere enn selvkjøling. Tvunget konveksjonsluftkjøling er delt inn i to deler: kjøleribben og vifte. Funksjonen til finneradiatoren i direkte kontakt med varmekilden er å lede ut varmen som avgis av varmekilden, og viften brukes til å tvinge konvektiv kjøling til kjøleribben, for å tvinge frem luftkjøling, som hovedsakelig er relatert til radiatorens materiale, struktur og finner. Jo større vindhastighet, jo mindre er radiatorens termiske motstand, men jo større er strømningsmotstanden. Derfor bør vindhastigheten økes passende for å redusere den termiske motstanden. Etter at vindhastigheten overskrider en viss verdi, er virkningen av å øke vindhastigheten på den termiske motstanden svært liten.

Heatpipe heatsink kjøling:

Varmerøret er et varmeoverføringselement med høy varmeledningsevne. Den realiserer ekstraordinær varmeoverføringseffekt med unik varmeoverføringsmodus. Bruksmodellen har fordelene med sterk varmeoverføringsevne, utmerket temperaturutjevningsevne, variabel varmetetthet, ingen tilleggsutstyr, pålitelig drift, enkel struktur, lett vekt, ingen vedlikehold, lav støy og lang levetid, men prisen er dyr.

Væskekjøling:

Sammenlignet med luftkjøling, forbedrer væskekjøling den termiske ledningsevnen betydelig. Væskekjøling er et godt valg for kraftelektroniske enheter med høy effekttetthet. Væskekjølesystemet bruker sirkulasjonspumpen for å sikre at kjølevæsken sirkulerer mellom varmekilden og kaldkilden for å utveksle varme. Varmeavledningseffektiviteten til den vannkjølte radiatoren er svært høy, som tilsvarer 100-300 ganger med varmeoverføringskoeffisienten for naturlig luftkjøling. Å erstatte luftkjølt radiator med vannkjølt radiator kan forbedre kapasiteten til enhetene betraktelig.