Cómo mejorar el rendimiento de refrigeración del módulo IGBT
El proceso de enfriamiento del módulo IGBT es el siguiente: la pérdida de energía del IGBT en la unión; La temperatura en la unión se transmite a la carcasa del módulo IGBT; Disipador de calor por conducción de calor en módulo IGBT; El calor del disipador de calor se transfiere al aire. Hay dos factores principales que afectan su disipación de calor, uno es la pérdida total y el otro es la resistencia térmica del disipador de calor. Sin embargo, debido a las limitaciones de la potencia de salida y las condiciones de trabajo reales, la pérdida total de potencia del IGBT no se puede cambiar, por lo que lo que se debe considerar es cómo cambiar la resistencia térmica del radiador al aire u otros medios.
El disipador térmico debe reducir el aumento de temperatura generado por la potencia disipada del dispositivo de alimentación. A través del disipador de calor, se puede aumentar la conducción de calor y el área de radiación del dispositivo de energía, se puede expandir el flujo de calor y se puede amortiguar el proceso de transición de la conducción de calor, y el calor se puede transmitir directamente o a través del medio de conducción de calor al sistema de enfriamiento. medio, como aire, líquido o mezcla de líquidos.
Refrigeración por aire natural:
El enfriamiento de aire natural se refiere a la realización de dispositivos de calefacción locales para disipar el calor al ambiente circundante sin utilizar ninguna energía auxiliar externa, a fin de lograr el propósito de controlar la temperatura.
Suele incluir conducción de calor, convección y radiación. Es adecuado para dispositivos y componentes de baja potencia con bajos requisitos de control de temperatura y bajo flujo de calor de calentamiento del dispositivo, así como para dispositivos sellados o densamente ensamblados que no son adecuados o no necesitan otras tecnologías de enfriamiento.
Refrigeración por aire forzado:
El enfriamiento por aire por convección forzada se caracteriza por una alta eficiencia de disipación de calor y su coeficiente de transferencia de calor es 2-5 veces mayor que el del enfriamiento automático. El enfriamiento por aire por convección forzada se divide en dos partes: disipador de calor con aletas y ventilador. La función del radiador de aletas en contacto directo con la fuente de calor es sacar el calor emitido por la fuente de calor, y el ventilador se usa para forzar el enfriamiento por convección al disipador de calor, a fin de forzar el enfriamiento del aire, que está principalmente relacionado con el material, estructura y aletas del radiador. Cuanto mayor es la velocidad del viento, menor es la resistencia térmica del radiador, pero mayor es la resistencia al flujo. Por lo tanto, la velocidad del viento debe aumentarse adecuadamente para reducir la resistencia térmica. Después de que la velocidad del viento excede un cierto valor, el impacto del aumento de la velocidad del viento en la resistencia térmica es muy pequeño.
Enfriamiento del disipador térmico Heatpipe:
El heatpipe es un elemento de transferencia de calor con alta conductividad térmica. Realiza un extraordinario efecto de transferencia de calor con un modo de transferencia de calor único. El modelo de utilidad tiene las ventajas de una fuerte capacidad de transferencia de calor, excelente capacidad de igualación de temperatura, densidad de calor variable, sin equipo adicional, operación confiable, estructura simple, peso liviano, sin mantenimiento, bajo nivel de ruido y larga vida útil, pero el precio es caro.
Refrigeración líquida:
En comparación con la refrigeración por aire, la refrigeración líquida mejora significativamente la conductividad térmica. La refrigeración líquida es una buena opción para dispositivos electrónicos de potencia con alta densidad de potencia. El sistema de refrigeración líquida utiliza la bomba de circulación para garantizar que el refrigerante circule entre la fuente de calor y la fuente de frío para intercambiar calor. La eficiencia de disipación de calor de la refrigeración líquida es muy alta, lo que equivale a 100-300 veces el coeficiente de transferencia de calor de la refrigeración natural por aire. Reemplazar el disipador de calor de refrigeración por aire por un disipador de calor de refrigeración líquida puede mejorar enormemente la capacidad de los dispositivos.
Si la potencia del módulo IGBT es constante y la resistencia térmica entre las carcasas del IGBT es constante, la resistencia térmica entre la carcasa del IGBT y el disipador de calor está relacionada con el material y el grado de contacto del disipador de calor, pero la resistencia térmica aquí es pequeña, por lo que el cambio de material y el grado de contacto del radiador tiene poco impacto en todo el proceso de disipación de calor.
