Cara Mendinginkan Modul IGBT
Jika kekuatan modul IGBT konstan dan resistansi termal antara cangkang IGBT konstan, resistansi termal antara cangkang IGBT dan hetasink terkait dengan bahan dan tingkat kontak hetasink, tetapi resistansi termal di sini kecil, sehingga perubahan material dan tingkat kontak radiator berdampak kecil pada keseluruhan proses pembuangan panas.
Proses pendinginan modul IGBT adalah sebagai berikut: hilangnya daya IGBT pada sambungan; Suhu di persimpangan ditransmisikan ke shell modul IGBT; Heatsink konduksi panas pada modul IGBT; Panas dari heatsink dipindahkan ke udara.Ada dua faktor utama yang mempengaruhi pembuangan panasnya, satu adalah kehilangan total, yang lainnya adalah ketahanan panas heatsink. Namun karena keterbatasan daya keluaran dan kondisi kerja aktual, total rugi daya IGBT tidak dapat diubah, sehingga yang perlu diperhatikan adalah bagaimana cara mengubah hambatan panas dari radiator ke udara atau media lainnya.
Kenaikan suhu yang dihasilkan oleh daya yang hilang dari perangkat daya perlu dikurangi dengan heatsink termal. Melalui heatsink, area konduksi panas dan radiasi perangkat daya dapat ditingkatkan, aliran panas dapat diperluas dan proses transisi konduksi panas dapat disangga, dan panas dapat ditransmisikan secara langsung atau melalui media konduksi panas ke pendingin media, seperti campuran udara, cairan atau cairan.
Pendinginan udara alami:
Pendinginan udara alami mengacu pada realisasi perangkat pemanas lokal untuk menghilangkan panas ke lingkungan sekitar tanpa menggunakan energi tambahan eksternal, sehingga mencapai tujuan pengendalian suhu.
Ini biasanya termasuk konduksi panas, konveksi dan radiasi. Sangat cocok untuk perangkat dan komponen berdaya rendah dengan persyaratan kontrol suhu rendah dan fluks panas rendah dari pemanas perangkat, serta perangkat tertutup atau rakitan padat yang tidak cocok atau tidak memerlukan teknologi pendinginan lainnya.
Pendinginan udara paksa:
Pendinginan udara konveksi paksa ditandai dengan efisiensi pembuangan panas yang tinggi, dan koefisien perpindahan panasnya 2-5 kali dari pendinginan sendiri.
Pendinginan udara konveksi paksa dibagi menjadi dua bagian: sirip pendingin dan kipas. Fungsi radiator sirip yang bersentuhan langsung dengan sumber panas adalah untuk mengeluarkan panas yang dipancarkan oleh sumber panas, dan kipas digunakan untuk memaksa pendinginan konvektif ke heatsink, sehingga memaksa pendinginan udara, yang terutama terkait dengan bahan, struktur dan sirip radiator. Semakin besar kecepatan angin, semakin kecil hambatan termal radiator, tetapi semakin besar hambatan alirannya. Oleh karena itu, kecepatan angin harus ditingkatkan secara tepat untuk mengurangi hambatan termal. Setelah kecepatan angin melebihi nilai tertentu, dampak peningkatan kecepatan angin terhadap ketahanan panas sangat kecil.
Pendingin heatpipe heatsink:
Pipa panas adalah elemen perpindahan panas dengan konduktivitas termal yang tinggi. Ini mewujudkan efek perpindahan panas yang luar biasa dengan mode perpindahan panas yang unik. Model utilitas memiliki keunggulan kemampuan perpindahan panas yang kuat, kemampuan penyamaan suhu yang sangat baik, kerapatan panas variabel, tidak ada peralatan tambahan, operasi yang andal, struktur sederhana, ringan, tidak ada perawatan, kebisingan rendah, dan masa pakai yang lama, tetapi harganya mahal.
Pendinginan cair:
Dibandingkan dengan pendingin udara, pendinginan cair secara signifikan meningkatkan konduktivitas termal. Pendingin cair adalah pilihan yang baik untuk perangkat elektronik daya dengan kerapatan daya tinggi. Sistem pendingin cair menggunakan pompa sirkulasi untuk memastikan pendingin bersirkulasi antara sumber panas dan sumber dingin untuk bertukar panas.
Efisiensi pendinginan radiator berpendingin air sangat tinggi, yaitu sama dengan 100-300 kali koefisien perpindahan panas pendinginan alami udara. Mengganti heatsink pendingin udara dengan radiator berpendingin air dapat sangat meningkatkan kapasitas perangkat.
Mirip dengan perangkat daya lainnya, sistem pendinginan yang efisien, stabil, nyaman, dan kompak sangat penting bagi desain perangkat IGBT untuk memastikan pengoperasian yang aman dan stabil. Terutama dengan peningkatan kerapatan daya modul IGBT, lingkungan aplikasi yang keras, dan peningkatan persyaratan keandalan dan masa pakai, untuk modul IGBT, desain termal dan teknologi manajemen termalnya merupakan tautan terpenting dalam desain dan penerapan produk baru.
