Qu'est-ce qui affecte le refroidissement du module IGBT et comment réduire la résistance thermique ?
Si la puissance du module IGBT est constante et que la résistance thermique entre les coques IGBT est constante, la résistance thermique entre la coque IGBT et le dissipateur thermique est liée au matériau et au degré de contact du dissipateur thermique, mais la résistance thermique ici est faible, donc le changement de matériau et le degré de contact du radiateur a peu d'impact sur l'ensemble du processus de dissipation thermique.
Le processus de refroidissement du module IGBT est le suivant : la perte de puissance de l'IGBT sur la jonction ; La température sur la jonction est transmise à la coque du module IGBT ; Dissipateur thermique à conduction thermique sur le module IGBT ; La chaleur du radiateur est transférée à l'air.
Deux facteurs principaux affectent sa dissipation thermique, l'un est la perte totale, l'autre est la résistance thermique du dissipateur thermique. Cependant, en raison des limitations de la puissance de sortie et des conditions de travail réelles, la perte de puissance totale de l'IGBT ne peut pas être modifiée, donc ce qu'il faut considérer, c'est comment changer la résistance thermique du radiateur à l'air ou à d'autres médias.
L'échauffement généré par la puissance dissipée du dispositif d'alimentation doit être réduit par le dissipateur thermique. Grâce au dissipateur thermique, la conduction thermique et la zone de rayonnement du dispositif d'alimentation peuvent être augmentées, le flux de chaleur peut être augmenté et le processus de transition de conduction thermique peut être tamponné, et la chaleur peut être transmise directement ou à travers le milieu de conduction thermique au refroidissement fluide, tel que l'air, un liquide ou un mélange liquide.
Refroidissement naturel de l'air :
Le refroidissement naturel de l'air fait référence à la réalisation de dispositifs de chauffage locaux pour dissiper la chaleur vers l'environnement sans utiliser d'énergie auxiliaire externe, de manière à atteindre l'objectif de contrôle de la température.
Il comprend généralement la conduction thermique, la convection et le rayonnement. Il convient aux appareils et composants de faible puissance avec de faibles exigences en matière de contrôle de la température et de faible flux thermique de chauffage de l'appareil, ainsi qu'aux appareils scellés ou densément assemblés qui ne conviennent pas ou n'ont pas besoin d'autres technologies de refroidissement.
Refroidissement par air forcé :
Le refroidissement par air à convection forcée se caractérise par une efficacité de dissipation thermique élevée et son coefficient de transfert de chaleur est 2-5 fois celui de l'auto-refroidissement.
Le refroidissement par air à convection forcée est divisé en deux parties : dissipateur thermique à ailettes et ventilateur. La fonction du radiateur à ailettes en contact direct avec la source de chaleur est d'évacuer la chaleur émise par la source de chaleur, et le ventilateur est utilisé pour forcer le refroidissement par convection vers le dissipateur thermique, de manière à forcer le refroidissement par air, qui est principalement lié à le matériau, la structure et les ailettes du radiateur. Plus la vitesse du vent est élevée, plus la résistance thermique du radiateur est faible, mais plus la résistance à l'écoulement est élevée. Par conséquent, la vitesse du vent doit être augmentée de manière appropriée pour réduire la résistance thermique. Après que la vitesse du vent dépasse une certaine valeur, l'impact de l'augmentation de la vitesse du vent sur la résistance thermique est très faible.
Refroidissement du dissipateur thermique à caloduc :
Le caloduc est un élément de transfert de chaleur à haute conductivité thermique. Il réalise un effet de transfert de chaleur extraordinaire avec un mode de transfert de chaleur unique. Le modèle d'utilité présente les avantages d'une forte capacité de transfert de chaleur, d'une excellente capacité d'égalisation de température, d'une densité de chaleur variable, d'aucun équipement supplémentaire, d'un fonctionnement fiable, d'une structure simple, d'un poids léger, d'aucun entretien, d'un faible bruit et d'une longue durée de vie, mais le prix est cher.
Refroidissement liquide :
Par rapport au refroidissement par air, le refroidissement par liquide améliore considérablement la conductivité thermique. Le refroidissement liquide est un bon choix pour les appareils électroniques de puissance à haute densité de puissance. Le système de refroidissement liquide utilise la pompe de circulation pour s'assurer que le liquide de refroidissement circule entre la source de chaleur et la source froide pour échanger de la chaleur.
L'efficacité de dissipation thermique du radiateur refroidi par eau est très élevée, ce qui est égal à 100-300 fois le coefficient de transfert de chaleur du refroidissement naturel de l'air. Le remplacement du radiateur refroidi par air par un radiateur refroidi par eau peut grandement améliorer la capacité des appareils.
