هیت سینک خنک کننده صفحه سرد مایع برای Igbt

IGBT چیست؟

IGBT (Transformer Bipolar Bipolar Insulated Gate) یک دستگاه هسته ای برای تبدیل و انتقال انرژی است که معمولاً به عنوان "CPU" دستگاه های الکترونیکی قدرت شناخته می شود. به طور گسترده در زمینه هایی مانند حمل و نقل ریلی، شبکه هوشمند، هوافضا، وسایل نقلیه الکتریکی و تجهیزات انرژی جدید استفاده می شود.

ماژول IGBT یک محصول نیمه هادی مدولار است که توسط IGBT (تراشه ترانزیستور دوقطبی گیت عایق) و FWD (تراشه دیود فلای بک) از طریق مجموعه ای خاص بسته بندی می شود. ماژول IGBT می تواند چندین تراشه IGBT را در داخل کپسوله کند و به قابلیت پردازش جریان بالایی دست یابد تا از مشکل افزایش ناحیه فعال و در عین حال کاهش بازده تراشه IGBT جلوگیری کند. در مقایسه با ماژول‌های تک تراشه، ماژول‌های بسته‌بندی با تراشه‌های داخلی متعدد IGBT ساختاری مسئولانه‌تر و الزامات بالاتری برای مدیریت حرارتی دارند. ماژول IGBT به عنوان یک دستگاه قدرت با تولید گرمای بالا و تحت تأثیر دما، باید دمای گره را در محدوده معقولی در عملکرد واقعی کنترل کند تا از عملکرد عادی اطمینان حاصل کند. دمای عملیاتی بیش از حد بالا باعث تغییر نیمه هادی آن می شود.

فناوری خنک کننده IGBT

در حال حاضر روش های خنک کننده پرکاربرد برای IGBT در بازار شامل فناوری خنک کننده هوا، فناوری خنک کننده لوله های حرارتی و فناوری خنک کننده آبی می باشد.

تکنولوژی خنک کننده هوا

فن آوری خنک کننده هوا از منطقه انتقال حرارت همرفتی هوا برای دفع گرما استفاده می کند. می توان آن را به خنک کننده هوای جابجایی غیرفعال طبیعی و خنک کننده هوای همرفت اجباری فعال تقسیم کرد. خنک کننده هوای جابجایی طبیعی عمدتاً به دلیل کنتراست چگالی ناشی از اختلاف دمای هوا در موقعیت های مختلف است که باعث ایجاد شناوری به عنوان نیروی محرکه برای هدایت کانال جریان هوای اطراف برای از بین بردن گرما می شود. رادیاتور این حالت خنک کننده از نظر ساختاری ساده و نگهداری آسان است، اما ظرفیت تبادل حرارتی آن ضعیف است و فقط در دوره های قدرت خنک کننده کم و تولید گرمای کم قابل استفاده است. با ادغام دستگاه های قدرت IGBT و توسعه توان بالا، تقاضای خنک کننده روز به روز در حال افزایش است و استفاده از خنک کننده هوای طبیعی برای خنک سازی کافی نیست.

برای رفع نیازهای اتلاف گرما، یک فن بر روی دستگاه IGBT نصب شده است تا همرفت هوای اجباری را ارتقا دهد. مقاومت حرارتی خنک کننده هوای جابجایی اجباری را می توان به یک پنجم تا یک پنجم خنک کننده هوای جابجایی طبیعی کاهش داد که ظرفیت اتلاف گرما را تا حد زیادی افزایش می دهد. با این حال، به دلیل اضافه شدن فن ها و سایر دستگاه ها، طراحی کانال های هوا، انجام تعمیر و نگهداری منظم، کاهش قابلیت اطمینان سیستم، کاهش یکپارچگی دستگاه و داشتن صدای زیاد هنگام کار ضروری است.

به منظور ارائه راندمان خنک‌کننده فناوری خنک‌کننده هوا، معمولاً یک هیت سینک برای افزایش ناحیه تبادل حرارتی روی ماژول IGBT نصب می‌شود که معمولاً به عنوان هیت سینک پره‌دار شناخته می‌شود. پس از تحقیقات و بهینه سازی گسترده توسط AWIND، رادیاتورهای هوا خنک، به ویژه رادیاتورهای پره آلومینیومی موازی، دارای طراحی ساده و فرآیندهای تولید بالغ هستند، که آنها را به متداول ترین دستگاه اتلاف حرارت در خنک کننده فعلی IGBT تبدیل می کند. با این حال، به دلیل مسائلی مانند ظرفیت کوچک هوا و هدایت حرارتی کم، حتی خنک‌کننده هوای جابجایی اجباری ظرفیت اتلاف گرما محدودی دارد و نمی‌تواند به طور موثر نیازهای اتلاف گرما ناشی از چگالی شار حرارتی بالا فعلی و گرمایش آنی سریع ماژول‌های یکپارچه IGBT را برآورده کند.

فن آوری خنک کننده لوله های حرارتی

لوله حرارتی عمدتاً از یک پوسته مهر و موم شده، یک هسته مکش مایع و یک کانال بخار تشکیل شده است. مقدار معینی مایع در لوله پر می شود. یک سر لوله حرارتی بخش تبخیر و سر دیگر بخش تراکم است. در طول فرآیند کار، بخش تبخیر گرمای تولید شده توسط منبع گرما را جذب می کند و باعث تبخیر مایع در هسته مکش مایع اطراف می شود. سپس گرما با بخار از قسمت تبخیر لوله حرارتی به قسمت تراکم حرکت می کند و بخار در قسمت میعان به مایع تبدیل می شود و گرما را به دنیای خارج منتقل می کند. مایع تغلیظ شده از طریق عمل مویرگی هسته مکش بر روی دیواره لوله به بخش تبخیر باز می گردد و فرآیند چرخه فوق را تکرار می کند و به طور مداوم گرما را از یک سر به انتهای دیگر منتقل می کند و در نتیجه به اتلاف گرما می رسد.

در مقایسه با فن آوری خنک کننده هوای جابجایی اجباری، معرفی لوله های حرارتی عملکرد هیت سینک را تا حد زیادی بهبود می بخشد. علاوه بر این، قابلیت اطمینان هیت سینک لوله حرارتی بالا است و خطر نشت مبرد کم است. بنابراین، یک پایه کاربردی خاص در بازار مدیریت حرارت فعلی IGBT نیز وجود دارد. اما اکثر هیت سینک های لوله های حرارتی، مانند رادیاتورهای خنک کننده هوا، برای دستیابی به راندمان اتلاف حرارت بالاتر، به فن خارجی نیاز دارند. بنابراین، راندمان کار هیت سینک های لوله حرارتی نیز تحت تأثیر شکل فن، سرعت باد، دمای محیط و عوامل دیگر است که نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارد و ممکن است در حین کار صدا ایجاد کند. علاوه بر این، افزودن ساختار لوله حرارتی، اندازه کلی هیت سینک را افزایش می دهد، که برای بهبود فشردگی و یکپارچگی ماژول IGBT مفید نیست.

تکنولوژی خنک کننده آب

آب دارای رسانایی حرارتی خوب، ظرفیت گرمایی ویژه زیاد و تقریباً بدون آلودگی است. در مقایسه با خنک کننده هوا، خنک کننده آب دارای راندمان اتلاف حرارت بالاتر، اندازه کوچکتر، طرح آسان تر سیستم خنک کننده است و برای سیستم خنک کننده ماژول igbt با قدرت بالا مناسب تر است. بنابراین، فناوری خنک کننده آب به سرعت به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است و به حالت اصلی خنک کننده سیستم خنک کننده ماژول igbt با قدرت بالا تبدیل شده است. دو جزء مستقل ماژول IGBT و صفحه خنک کننده آب را برای تشکیل یک هیت سینک جداگانه ترکیب کنید که از جریان گردش آب در داخل صفحه سرد برای حذف گرما از ماژول IGBT استفاده می کند.

یکنواختی دمای صفحه خنک کننده مایع نیز باید جدی گرفته شود. به خصوص برای تراشه های IGBT، با کاهش دمای اتصال تراشه IGBT، بازده تبدیل توان آنها افزایش می یابد. یکنواختی ضعیف دما منجر به دماهای اتصال مختلف بین تراشه‌های IGBT در موقعیت‌های مختلف می‌شود و در نتیجه خروجی‌های توان متفاوتی برای هر تراشه IGBT ایجاد می‌شود که برای عملکرد و قابلیت اطمینان ماژول بسیار مضر است. Awind سالها تجربه در طراحی صفحه سرد مایع برای اطمینان از تعادل دما دارد. عملکرد عادی دستگاه های IGBT را تضمین می کند.

تگ های محبوب: هیت سینک خنک کننده صفحه سرد مایع برای igbt، چین، تامین کنندگان، تولید کنندگان، کارخانه، سفارشی، نمونه رایگان، ساخت چین, Gevoude vin koelkas, Wrywing roer sweisvloeistof koue plaat, Vloeibare koue plaat vir kragbron, Vloeibare koelplaat, Vakuum solder vloeistofkoue plaat, Waterkoelplaat met koperpyp