Apa yang memengaruhi pendinginan Modul IGBT dan bagaimana cara mengurangi hambatan termal?
Jika kekuatan modul IGBT konstan dan resistansi termal antara cangkang IGBT konstan, resistansi termal antara cangkang IGBT dan hetasink terkait dengan material dan derajat 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 cangkang modul IGBT; Heatsink konduksi panas pada modul IGBT; Panas dari heatsink dipindahkan ke udara.
Ada dua faktor utama yang mempengaruhi pembuangan panasnya, satu adalah kerugian total, yang lainnya adalah hambatan termal dari heatsink. Namun karena keterbatasan daya keluaran dan kondisi kerja yang sebenarnya, maka rugi daya total IGBT tidak dapat diubah, sehingga yang perlu diperhatikan adalah bagaimana mengubah hambatan termal dari radiator ke udara atau media lainnya.
Kenaikan suhu yang dihasilkan oleh daya yang hilang dari perangkat listrik 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 rendah untuk kontrol suhu dan fluks panas rendah dari pemanasan perangkat, serta perangkat yang disegel atau rakitan rapat yang tidak sesuai atau tidak memerlukan teknologi pendinginan lainnya.
Pendinginan udara paksa:
Pendinginan udara konveksi paksa dicirikan oleh efisiensi pembuangan panas yang tinggi, dan koefisien perpindahan panasnya 2-5 kali lipat dari pendinginan sendiri.
Pendinginan udara konveksi paksa dibagi menjadi dua bagian: heat sink sirip 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 unit pendingin, 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 aliran. Oleh karena itu, kecepatan angin harus ditingkatkan secara tepat untuk mengurangi hambatan termal. Setelah kecepatan angin melebihi nilai tertentu, dampak peningkatan kecepatan angin terhadap tahanan termal 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 pemerataan 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 pendinginan udara, pendinginan cair secara signifikan meningkatkan konduktivitas termal. Pendinginan cair adalah pilihan yang baik untuk perangkat elektronik daya dengan kepadatan daya tinggi. Sistem pendingin cair menggunakan pompa sirkulasi untuk memastikan bahwa pendingin bersirkulasi antara sumber panas dan sumber dingin untuk bertukar panas.
Efisiensi pembuangan panas radiator berpendingin air sangat tinggi, yang sama dengan 100-300 kali koefisien perpindahan panas pendinginan alami udara. Mengganti radiator berpendingin udara dengan radiator berpendingin air dapat sangat meningkatkan kapasitas perangkat.
