การระบายความร้อนของโมดูล IGBT ส่งผลต่อการระบายความร้อนอย่างไรและจะลดความต้านทานความร้อนได้อย่างไร

หากพลังของโมดูล IGBT คงที่และความต้านทานความร้อนระหว่างเปลือก IGBT คงที่ ความต้านทานความร้อนระหว่างเปลือก IGBT กับเฮตาซิงค์จะสัมพันธ์กับวัสดุและระดับการสัมผัสของเฮทาซิงค์ แต่ความต้านทานความร้อนที่นี่มีขนาดเล็ก ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงของวัสดุ และระดับการสัมผัสหม้อน้ำมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อกระบวนการกระจายความร้อนทั้งหมด

     กระบวนการทำความเย็นของโมดูล IGBT มีดังนี้: การสูญเสียพลังงานของ IGBT บนทางแยก; อุณหภูมิบนทางแยกจะถูกส่งไปยังเปลือกโมดูล IGBT ฮีทซิงค์นำความร้อนบนโมดูล IGBT; ความร้อนจากฮีทซิงค์จะถูกส่งไปยังอากาศ

มีสองปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการกระจายความร้อน หนึ่งคือการสูญเสียทั้งหมด อีกประการหนึ่งคือความต้านทานความร้อนของฮีทซิงค์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดของกำลังขับและสภาพการทำงานจริง การสูญเสียพลังงานทั้งหมดของ IGBT ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ดังนั้นสิ่งที่ต้องพิจารณาคือวิธีการเปลี่ยนความต้านทานความร้อนจากหม้อน้ำเป็นอากาศหรือสื่ออื่นๆ

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่เกิดจากพลังงานที่กระจายไปของอุปกรณ์จ่ายไฟจะต้องลดลงด้วยฮีทซิงค์ระบายความร้อน สามารถเพิ่มการนำความร้อนและพื้นที่การแผ่รังสีของอุปกรณ์ไฟฟ้าผ่านฮีทซิงค์ การไหลของความร้อนสามารถขยายและกระบวนการเปลี่ยนการนำความร้อนสามารถบัฟเฟอร์ได้ และความร้อนสามารถส่งโดยตรงหรือผ่านสื่อการนำความร้อนไปยังความเย็น สื่อเช่นอากาศของเหลวหรือของเหลวผสม

อากาศเย็นตามธรรมชาติ:

    การระบายความร้อนด้วยอากาศตามธรรมชาติหมายถึงการทำให้อุปกรณ์ทำความร้อนในท้องถิ่นกระจายความร้อนไปยังสภาพแวดล้อมโดยรอบโดยไม่ต้องใช้พลังงานเสริมภายนอก เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการควบคุมอุณหภูมิ

มักรวมถึงการนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสี เหมาะสำหรับอุปกรณ์และส่วนประกอบที่ใช้พลังงานต่ำซึ่งมีข้อกำหนดต่ำสำหรับการควบคุมอุณหภูมิและการไหลของความร้อนของอุปกรณ์ต่ำ รวมถึงอุปกรณ์ที่ปิดผนึกหรือประกอบแน่นหนาซึ่งไม่เหมาะสมหรือไม่ต้องการเทคโนโลยีการระบายความร้อนอื่นๆ

บังคับอากาศเย็น:

การระบายความร้อนด้วยอากาศหมุนเวียนแบบบังคับมีลักษณะเฉพาะด้วยประสิทธิภาพการกระจายความร้อนสูงและค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนเท่ากับ 2-5 เท่าของการระบายความร้อนด้วยตัวเอง

การระบายความร้อนด้วยอากาศหมุนเวียนแบบบังคับแบ่งออกเป็นสองส่วน: ครีบระบายความร้อนและพัดลม หน้าที่ของครีบหม้อน้ำที่สัมผัสโดยตรงกับแหล่งความร้อนคือการนำความร้อนที่ปล่อยออกมาจากแหล่งความร้อนออก และพัดลมจะใช้เพื่อบังคับให้ระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนไปยังฮีทซิงค์เพื่อบังคับระบายความร้อนด้วยอากาศซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับ วัสดุ โครงสร้าง และครีบของหม้อน้ำ ยิ่งความเร็วลมมากเท่าใด ความต้านทานความร้อนของหม้อน้ำก็จะยิ่งน้อยลง แต่ความต้านทานการไหลก็จะยิ่งมากขึ้น ดังนั้นควรเพิ่มความเร็วลมให้เหมาะสมเพื่อลดความต้านทานความร้อน หลังจากที่ความเร็วลมเกินค่าที่กำหนด ผลกระทบของการเพิ่มความเร็วลมต่อความต้านทานความร้อนจะมีน้อยมาก

ฮีทไปป์ฮีทซิงค์ระบายความร้อน:

ท่อความร้อนเป็นองค์ประกอบการถ่ายเทความร้อนที่มีค่าการนำความร้อนสูง ทำให้เกิดเอฟเฟกต์การถ่ายเทความร้อนที่ไม่ธรรมดาด้วยโหมดการถ่ายเทความร้อนที่เป็นเอกลักษณ์ รุ่นยูทิลิตี้มีข้อดีของความสามารถในการถ่ายเทความร้อนที่แข็งแกร่ง ความสามารถในการปรับสมดุลอุณหภูมิที่ดีเยี่ยม ความหนาแน่นของความร้อนที่เปลี่ยนแปลงได้ ไม่มีอุปกรณ์เพิ่มเติม การทำงานที่เชื่อถือได้ โครงสร้างเรียบง่าย น้ำหนักเบา ไม่มีการบำรุงรักษา เสียงต่ำ และอายุการใช้งานยาวนาน แต่ราคาแพง

การระบายความร้อนด้วยของเหลว:

เมื่อเทียบกับการระบายความร้อนด้วยอากาศ การระบายความร้อนด้วยของเหลวช่วยเพิ่มการนำความร้อนได้อย่างมาก การระบายความร้อนด้วยของเหลวเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้ากำลังที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวใช้ปั๊มหมุนเวียนเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำหล่อเย็นไหลเวียนระหว่างแหล่งความร้อนและแหล่งความเย็นเพื่อแลกเปลี่ยนความร้อน

ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนของหม้อน้ำระบายความร้อนด้วยน้ำนั้นสูงมาก ซึ่งเท่ากับ 100-300 เท่าของค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของการระบายความร้อนด้วยอากาศตามธรรมชาติ การเปลี่ยนหม้อน้ำระบายความร้อนด้วยอากาศด้วยหม้อน้ำระบายความร้อนด้วยน้ำสามารถปรับปรุงความจุของอุปกรณ์ได้อย่างมาก