Wat beïnvloedt de koeling van de IGBT-module en hoe kan de thermische weerstand worden verminderd?
Als het vermogen van de IGBT-module constant is en de thermische weerstand tussen IGBT-shells constant is, is de thermische weerstand tussen IGBT-shell en hetasink gerelateerd aan het materiaal en de contactgraad van hetasink, maar de thermische weerstand is hier klein, dus de verandering van materiaal en de contactgraad van de radiator heeft weinig invloed op het hele warmteafvoerproces.
Het koelproces van de IGBT-module is als volgt: het vermogensverlies van IGBT op de kruising; De temperatuur op de kruising wordt doorgegeven aan de IGBT-moduleschaal; Warmtegeleidingskoellichaam op IGBT-module; Warmte van het koellichaam wordt overgedragen aan de lucht.
Er zijn twee belangrijke factoren die de warmteafvoer beïnvloeden, de ene is het totale verlies en de andere is de thermische weerstand van het koellichaam. Vanwege de beperkingen van het uitgangsvermogen en de werkelijke werkomstandigheden kan het totale vermogensverlies van IGBT echter niet worden gewijzigd, dus moet worden overwogen hoe de thermische weerstand van radiator naar lucht of andere media kan worden gewijzigd.
De temperatuurstijging die wordt gegenereerd door het gedissipeerde vermogen van het stroomapparaat moet worden verminderd door het thermische koellichaam. Door het koellichaam kan het warmtegeleidings- en stralingsoppervlak van het stroomapparaat worden vergroot, de warmtestroom worden uitgebreid en het warmtegeleidingsovergangsproces worden gebufferd, en de warmte kan direct of via het warmtegeleidingsmedium naar de koeling worden overgedragen medium, zoals lucht, vloeistof of vloeibaar mengsel.
Natuurlijke luchtkoeling:
Natuurlijke luchtkoeling verwijst naar de realisatie van lokale verwarmingsapparaten om warmte naar de omgeving af te voeren zonder externe hulpenergie te gebruiken, om het doel van temperatuurregeling te bereiken.
Het omvat meestal warmtegeleiding, convectie en straling. Het is geschikt voor apparaten en componenten met een laag vermogen met lage eisen voor temperatuurregeling en lage warmtestroom van apparaatverwarming, evenals voor afgedichte of dicht geassembleerde apparaten die niet geschikt zijn of geen andere koeltechnologieën nodig hebben.
Geforceerde luchtkoeling:
Luchtkoeling met geforceerde convectie wordt gekenmerkt door een hoge efficiëntie van warmteafvoer en de warmteoverdrachtscoëfficiënt is 2-5 keer die van zelfkoeling.
Geforceerde convectie luchtkoeling is verdeeld in twee delen: koelvin en ventilator. De functie van de vinradiator in direct contact met de warmtebron is om de warmte die door de warmtebron wordt uitgestraald naar buiten te leiden, en de ventilator wordt gebruikt om convectieve koeling naar het koellichaam te forceren, om zo luchtkoeling te forceren, wat voornamelijk verband houdt met het materiaal, de structuur en de vinnen van de radiator. Hoe groter de windsnelheid, hoe kleiner de thermische weerstand van de radiator, maar hoe groter de stromingsweerstand. Daarom moet de windsnelheid op passende wijze worden verhoogd om de thermische weerstand te verminderen. Nadat de windsnelheid een bepaalde waarde overschrijdt, is de impact van het verhogen van de windsnelheid op de thermische weerstand erg klein.
Heatpipe koellichaam koeling:
De heatpipe is een warmteoverdrachtselement met een hoge thermische geleidbaarheid. Het realiseert een buitengewoon warmteoverdrachtseffect met een unieke warmteoverdrachtsmodus. Het gebruiksmodel heeft de voordelen van een sterk warmteoverdrachtsvermogen, uitstekend temperatuuregaliserend vermogen, variabele warmtedichtheid, geen extra apparatuur, betrouwbare werking, eenvoudige structuur, lichtgewicht, geen onderhoud, laag geluidsniveau en een lange levensduur, maar de prijs is duur.
Vloeistofkoeling:
In vergelijking met luchtkoeling verbetert vloeistofkoeling de thermische geleidbaarheid aanzienlijk. Vloeistofkoeling is een goede keuze voor vermogenselektronica met een hoge vermogensdichtheid. Het vloeistofkoelsysteem gebruikt de circulatiepomp om ervoor te zorgen dat het koelmiddel tussen de warmtebron en de koudebron circuleert om warmte uit te wisselen.
Het warmteafvoerrendement van een watergekoelde radiator is zeer hoog, wat gelijk is aan 100-300 keer de warmteoverdrachtscoëfficiënt van natuurlijke luchtkoeling. Het vervangen van een luchtgekoelde radiator door een watergekoelde radiator kan de capaciteit van apparaten aanzienlijk verbeteren.
