ما الذي يؤثر على تبريد وحدة IGBT وكيفية تقليل المقاومة الحرارية؟
إذا كانت قوة وحدة IGBT ثابتة وكانت المقاومة الحرارية بين قذائف IGBT ثابتة ، فإن المقاومة الحرارية بين غلاف IGBT و hetasink مرتبطة بالمادة ودرجة التلامس الخاصة بـ hetasink ، ولكن المقاومة الحرارية هنا صغيرة ، وبالتالي فإن تغيير المادة ودرجة تلامس المبرد لها تأثير ضئيل على عملية تبديد الحرارة بأكملها.
تكون عملية تبريد وحدة IGBT كما يلي: فقدان الطاقة لـ IGBT عند التقاطع ؛ تنتقل درجة الحرارة عند التقاطع إلى غلاف الوحدة النمطية IGBT ؛ خافض حرارة للتوصيل الحراري على وحدة IGBT ؛ يتم نقل الحرارة من غرفة التبريد إلى الهواء.
هناك عاملان رئيسيان يؤثران على تبديد الحرارة ، أحدهما هو الخسارة الكلية ، والآخر هو المقاومة الحرارية للمبدد الحراري. ومع ذلك ، نظرًا لقيود طاقة الخرج وظروف العمل الفعلية ، لا يمكن تغيير إجمالي فقد الطاقة لـ IGBT ، لذلك ما يجب مراعاته هو كيفية تغيير المقاومة الحرارية من المبرد إلى الهواء أو الوسائط الأخرى.
يجب تقليل ارتفاع درجة الحرارة الناتج عن الطاقة المشتتة لجهاز الطاقة بواسطة المبدد الحراري. من خلال المبدد الحراري ، يمكن زيادة منطقة التوصيل الحراري والإشعاع لجهاز الطاقة ، ويمكن توسيع تدفق الحرارة ويمكن تخفيف عملية انتقال التوصيل الحراري ، ويمكن نقل الحرارة مباشرة أو من خلال وسيط التوصيل الحراري إلى التبريد متوسط ، مثل خليط الهواء أو السائل أو السائل.
تبريد الهواء الطبيعي:
يشير تبريد الهواء الطبيعي إلى تحقيق أجهزة التدفئة المحلية لتبديد الحرارة إلى البيئة المحيطة دون استخدام أي طاقة مساعدة خارجية ، وذلك لتحقيق الغرض من التحكم في درجة الحرارة.
وعادة ما يشمل التوصيل الحراري والحمل الحراري والإشعاع. إنها مناسبة للأجهزة والمكونات منخفضة الطاقة ذات المتطلبات المنخفضة للتحكم في درجة الحرارة وتدفق الحرارة المنخفض لتسخين الجهاز ، وكذلك الأجهزة المختومة أو المجمعة بكثافة والتي لا تناسب أو لا تحتاج إلى تقنيات تبريد أخرى.
تبريد الهواء القسري:
يتميز التبريد القسري للهواء بالحمل الحراري بكفاءة عالية في تبديد الحرارة ، كما أن معامل نقل الحرارة له 2-5 أضعاف التبريد الذاتي.
ينقسم تبريد الهواء بالحمل القسري إلى جزأين: بالوعة الحرارة بالزعنفة والمروحة. تتمثل وظيفة المبرد الزعنفي في اتصال مباشر مع مصدر الحرارة في إخراج الحرارة المنبعثة من مصدر الحرارة ، ويتم استخدام المروحة لإجبار التبريد بالحمل على غرفة التبريد ، وذلك لإجبار تبريد الهواء ، والذي يرتبط بشكل أساسي بـ مادة وهيكل وزعانف المبرد. كلما زادت سرعة الرياح ، قلت المقاومة الحرارية للرادياتير ، لكن مقاومة التدفق أكبر. لذلك ، يجب زيادة سرعة الرياح بشكل مناسب لتقليل المقاومة الحرارية. بعد أن تتجاوز سرعة الرياح قيمة معينة ، يكون تأثير زيادة سرعة الرياح على المقاومة الحرارية ضئيلًا جدًا.
تبريد غرفة التبريد:
أنبوب الحرارة هو عنصر نقل حرارة ذو موصلية حرارية عالية. إنه يحقق تأثيرًا غير عادي لنقل الحرارة مع وضع نقل الحرارة الفريد. يتميز نموذج المنفعة بقدرة نقل الحرارة القوية ، والقدرة الممتازة على موازنة درجة الحرارة ، وكثافة الحرارة المتغيرة ، وعدم وجود معدات إضافية ، والتشغيل الموثوق ، والهيكل البسيط ، والوزن الخفيف ، وعدم الصيانة ، والضوضاء المنخفضة ، والعمر التشغيلي الطويل ، ولكن السعر باهظ الثمن.
التبريد السائل:
بالمقارنة مع تبريد الهواء ، فإن التبريد السائل يحسن بشكل كبير التوصيل الحراري. يعتبر التبريد بالسائل اختيارًا جيدًا للأجهزة الإلكترونية ذات الطاقة العالية الكثافة. يستخدم نظام التبريد السائل المضخة الدائرية لضمان أن المبرد يدور بين مصدر الحرارة ومصدر البرودة لتبادل الحرارة.
كفاءة تبديد الحرارة للرادياتير المبرد بالماء عالية جدًا ، وهي تساوي 100-300 مرة من معامل نقل الحرارة للتبريد الطبيعي للهواء. يمكن أن يؤدي استبدال المبرد المبرد بالهواء بمبرد مبرد بالماء إلى تحسين قدرة الأجهزة بشكل كبير.
