La dissipazione del calore IGBT ad alta potenza guarda verso il raffreddamento liquido
Il transistor bipolare a gate isolato (IGBT) è un componente chiave nei nuovi sistemi di conversione di energia e nei dispositivi di commutazione di alimentazione ad alta tensione ed è un dispositivo di piattaforma rappresentativo in semiconduttori ad alta potenza. Come dispositivo funzionale centrale di un circuito di controllo elettronico di potenza con alta densità di flusso di calore, la maggior parte dei guasti dei moduli IGBT sono correlati a guasti termici. L'accumulo di calore può influire seriamente sulla condizione di lavoro e sulle prestazioni del dispositivo e se la temperatura è troppo alta (150 ° C), può anche rappresentare una grave minaccia per il normale funzionamento dell'intero modulo di sistema o addirittura danneggiarlo . Pertanto, è importante effettuare efficaci rilevamento termici e gestione degli IGBT. Trumony ha ingegneri tecnici e di design professionali in grado di progettare soluzioni di trasferimento di calore a liquido efficienti, compatte e leggere e raffreddate a liquido per diversi progetti IGBT.Esistono attualmente due tipi di dissipazione del calore IGBT: dissipazione del calore passivo (dissipazione del calore mediante convezione naturale, che dissipa il calore nell'atmosfera senza forze esterne) e la dissipazione del calore attivo (come il raffreddamento dell'aria o dell'acqua).
La dissipazione del calore passivo include
- Raffreddamento a pinna: il calore generato dall'IGBT sarà dissipato dalla convezione naturale attraverso le pinne del dissipatore di calore;
- Tecnologia di raffreddamento del tubo di calore: tubi di calore come dispositivi di trasferimento di calore a due fasi, con bassa differenza di temperatura di trasferimento di calore, elevate prestazioni di trasferimento di calore, elevati vantaggi di conducibilità termica efficace, principio di lavoro semplice, manutenzione meccanica, puramente semplice e facile da gestire il metodo passivo. (Se le pinne sono incorporate, l'efficienza della dissipazione del calore sarà aumentata ancora di più)
- Dissipazione del calore basata sul materiale di cambio di fase (PCM): un nuovo tipo di materiale che utilizza il rilascio o l'assorbimento del calore latente durante una modifica di fase per controllare il trasferimento di calore.
Il raffreddamento attivo include
- Tecnologia di raffreddamento raffreddato ad aria: fornire un raffreddamento sufficiente per le esigenze di raffreddamento IGBT con alta potenza e flusso di calore, le misure per rafforzare il raffreddamento raffreddato ad aria sono principalmente per aumentare l'area di dissipazione del calore, migliorare il coefficiente di trasferimento di calore e la progettazione razionale dei condotti dell'aria, che sono correlati al materiale del dissipatore di calore, alla struttura, al profilo aerodinamico, ecc. rispetto al raffreddamento naturale, il raffreddamento dell'aria forzata può aumentare la dissipazione del calore di un fattore da 5 a 12. Tuttavia, è importante notare che il raffreddamento dell'aria forzata richiede la configurazione delle ventole e I condotti dell'aria, che possono generare un alto livello di rumore.
- Tecnologia di raffreddamento a liquido: quando la potenza dell'attrezzatura è molto grande (sotto il livello di megavolt-ampere), la tecnologia di raffreddamento ad aria forzata non può soddisfare i requisiti di raffreddamento più elevati a causa delle restrizioni dei condotti dell'aria, della pressione dell'aria e degli indicatori di rumore, ecc. , il raffreddamento dell'acqua è una buona scelta e il coefficiente di raffreddamento della piastra di raffreddamento liquido è di circa 100-300 volte quello del raffreddamento dell'aria naturale. A volte il raffreddamento raffreddato all'olio viene utilizzato in dispositivi elettronici ad alta tensione e ad alta potenza a causa dei requisiti di isolamento.