Что такое БТИЗ?
IGBT (биполярный трансформатор с изолированным затвором) — это основное устройство для преобразования и передачи энергии, широко известное как «ЦП» силовых электронных устройств. Он широко используется в таких областях, как железнодорожный транспорт, интеллектуальные сети, аэрокосмическая промышленность, электромобили и новое энергетическое оборудование.
Модуль IGBT представляет собой модульный полупроводниковый продукт, который упакован в IGBT (чип биполярного транзистора с изолированным затвором) и FWD (чип обратного диода) посредством специальной сборки. Модуль IGBT может инкапсулировать внутри себя несколько чипов IGBT, обеспечивая возможность обработки высоких токов, чтобы избежать проблемы увеличения активной площади и одновременного снижения выхода чипа IGBT. По сравнению с однокристальными модулями корпусные модули с несколькими внутренними IGBT-чипами имеют более ответственную структуру и более высокие требования к терморегулированию. Будучи силовым устройством с высоким тепловыделением и сильно подверженным влиянию температуры, модуль IGBT должен контролировать температуру узла в разумных пределах в реальных условиях эксплуатации, чтобы обеспечить нормальную работу. Слишком высокая рабочая температура приведет к изменению физической константы полупроводника и внутренних параметров устройства, что приведет к тому, что модуль IGBT не сможет работать должным образом, а в серьезных случаях даже повлияет на срок его службы.
Технология охлаждения IGBT
В настоящее время широко используемые методы охлаждения IGBT на рынке включают технологию воздушного охлаждения, технологию охлаждения с помощью тепловых трубок и технологию водяного охлаждения.
Технология воздушного охлаждения
Технология воздушного охлаждения использует зону конвекционной теплопередачи воздуха для рассеивания тепла. Его можно разделить на пассивное воздушное охлаждение с естественной конвекцией и активное воздушное охлаждение с принудительной конвекцией. Охлаждение воздуха с естественной конвекцией происходит главным образом из-за контраста плотности, вызванного разницей температур воздуха в разных положениях, что создает плавучесть в качестве движущей силы, приводящей в движение окружающий канал воздушного потока для отвода тепла. Радиатор этого режима охлаждения прост по конструкции и удобен в обслуживании, но его теплообменная способность плохая, и его можно использовать только в период низкой охлаждающей способности и малого тепловыделения. С интеграцией силовых устройств IGBT и развитием устройств высокой мощности потребность в охлаждении растет с каждым днем, и использования только естественного воздушного охлаждения для охлаждения недостаточно.
Для удовлетворения потребностей в отводе тепла на устройстве IGBT установлен вентилятор, способствующий принудительной конвекции воздуха. Тепловое сопротивление воздушного охлаждения с принудительной конвекцией может быть уменьшено до одной пятой-одной пятой от сопротивления воздушного охлаждения с естественной конвекцией, что значительно увеличивает способность рассеивания тепла. Однако из-за добавления вентиляторов и других устройств необходимо проектировать воздуховоды, проводить регулярное техническое обслуживание, снижать надежность системы, уменьшать интеграцию устройств и создавать большой шум при работе.
Чтобы обеспечить эффективность охлаждения при использовании технологии воздушного охлаждения, на модуле IGBT обычно устанавливается радиатор для увеличения площади теплообмена, широко известный как ребристый радиатор. После обширных исследований и оптимизации, проведенных AWIND, радиаторы с воздушным охлаждением, особенно радиаторы с параллельными алюминиевыми ребрами, имеют простую конструкцию и продуманные производственные процессы, что делает их наиболее часто используемыми устройствами рассеивания тепла в современном охлаждении IGBT. Однако из-за таких проблем, как малая удельная мощность воздуха и низкая теплопроводность, даже воздушное охлаждение с принудительной конвекцией имеет ограниченную способность рассеивания тепла и не может эффективно удовлетворить потребности в рассеивании тепла при нынешней высокой плотности теплового потока и быстром мгновенном нагреве интегрированных модулей IGBT.
Технология охлаждения с помощью тепловых трубок
Тепловая трубка в основном состоит из герметичной оболочки, сердцевины всасывания жидкости и парового канала. В трубу залито определенное количество жидкости. Один конец тепловой трубы представляет собой секцию испарения, а другой конец — секцию конденсации. Во время рабочего процесса секция испарения поглощает тепло, выделяемое источником тепла, в результате чего жидкость в окружающем ядре всасывания жидкости испаряется. Затем тепло перемещается вместе с паром из секции испарения тепловой трубы в секцию конденсации, а пар конденсируется в жидкость в секции конденсации и передает тепло внешнему миру; Сконденсированная жидкость возвращается в секцию испарения под действием капиллярного действия всасывающего сердечника на стенке трубы, повторяя описанный выше циклический процесс, непрерывно передавая тепло от одного конца к другому концу, тем самым достигая рассеивания тепла.
По сравнению с технологией воздушного охлаждения с принудительной конвекцией использование тепловых трубок значительно повышает производительность радиатора. Кроме того, надежность радиатора с тепловой трубкой высока, а риск утечки хладагента низок. Таким образом, на современном рынке управления теплом IGBT также существует определенная основа применения. Но большинству радиаторов с тепловыми трубками, например радиаторам с воздушным охлаждением, требуется внешний вентилятор для достижения более высокой эффективности рассеивания тепла. Таким образом, на эффективность работы радиаторов с тепловыми трубками также влияют форма вентилятора, скорость ветра, температура окружающей среды и другие факторы, которые требуют регулярного обслуживания и могут создавать шум во время работы. Кроме того, добавление конструкции тепловой трубы увеличивает общий размер радиатора, что не способствует повышению компактности и интеграции модуля IGBT.
Технология водяного охлаждения
Вода имеет хорошую теплопроводность, большую удельную теплоемкость и практически не загрязняется. По сравнению с воздушным охлаждением водяное охлаждение имеет более высокую эффективность рассеивания тепла, меньший размер, более простую компоновку системы охлаждения и больше подходит для системы охлаждения мощных модулей IGBT. Таким образом, технология водяного охлаждения быстро получила широкое распространение и стала основным режимом охлаждения систем охлаждения мощных модулей IGBT. Объедините два независимых компонента модуля IGBT и пластину водяного охлаждения, чтобы сформировать отдельный радиатор, который использует поток циркуляции воды внутри холодной пластины для отвода тепла от модуля IGBT.
К однородности температуры пластины жидкостного охлаждения также следует относиться серьезно. Эффективность преобразования энергии, особенно для чипов IGBT, будет увеличиваться по мере снижения температуры перехода чипа IGBT. Плохая однородность температуры приведет к разным температурам перехода между чипами IGBT в разных положениях, что приведет к разной выходной мощности для каждого чипа IGBT, что очень вредно для работы и надежности модуля. Компания Awind имеет многолетний опыт разработки жидкостных охлаждающих пластин для обеспечения температурного баланса. Обеспечивает нормальную работу устройств IGBT.
горячая этикетка : Радиатор охлаждения с жидкостной пластиной для IGBT, Китай, поставщики, производители, фабрика, индивидуальный, бесплатный образец, сделано в Китае, Охлаждающая пластина, Сварка сварки сварки, Жидкая холодная тарелка с медной трубкой, Жидкая охлаждающая пластина, Вода холодная пластина, Охлаждающая тарелка с медной трубкой
