מודול IGBT הוא התקן בעל הספק גבוה המייצר כמות גדולה של חום במהלך הפעולה. טווח הטמפרטורות לפעולה רגילה של מודולי IGBT הוא -40 מעלות צלזיוס-150 מעלות צלזיוס. התקלה ברכיבים אלקטרוניים נגרמת בעיקר מטמפרטורה גבוהה, ושיעור הכשל עומד ביחס ישר לטמפרטורת השבב . על כל עלייה של 10 מעלות בטמפרטורה, האמינות של מכשירים אלקטרוניים יורדת בחצי. לכן, על מנת לשמור על פעולתו התקינה של שבב ה-IGBT, יש צורך בגוף קירור שיעזור לו להפיץ חום.
כיום, רוב הצורות המשמשות לפיזור חום IGBT בשוק הן קירור אוויר וקירור נוזלי.
מאמר זה מתמקד בעיקר ברדיאטור הנפוץ יותר: גוף קירור מנחושת ואלומיניום בשימוש ב-IGBT. גוף קירור גדול מאלומיניום העשוי בטכנולוגיית Skiving fins, ו-CNC מחורר בצלחת התחתונה שלו, מלא אפוקסי וצינורות חום מצופים בחריצים, לאחר מכן עובר טיפול פני השטח לקבלת משטח חלק ושטוח.
משטח מצע חלק ושטוח יכול ליצור קשר טוב יותר עם מקור החום, מה שמבטיח העברת חום יעילה יותר. נוכחות של צינורות חום יכולה לפזר את החום באופן שווה בשני הקצוות של גוף הקירור. סנפירים גבוהים וצפופים יכולים להגדיל את שטח פיזור החום, ולהפוך את אזור המגע בין חום לאוויר לגדול יותר.
איור 1 הקשר בין גובה הסנפיר לטמפרטורת גוף הקירור
ככל שגובה הסנפירים עולה, הטמפרטורה תרד בהתאם. הסיבה לכך היא שמעבר החום מגוף הקירור לאוויר עולה גם הוא, ובכך מפחית את הטמפרטורה של גוף הקירור.
עם זאת, ככל שגובה הסנפירים ממשיך לעלות, ירידת הטמפרטורה מואטת בהדרגה מכיוון שהעברת החום בחלק התחתון של הסנפירים הושלמה במלואה, והגדלה נוספת של גובה הסנפירים לא תגביר את העברת החום ההסעה.
איור 2: הקשר בין עובי סנפיר לטמפרטורת גוף הקירור
כאשר עובי הסנפירים גדל, הטמפרטורה יורדת, ואפקט פיזור החום הוא הטוב ביותר כאשר העובי הוא 4 מ"מ.
כאובייקט מוליך תרמית, עובי הסנפירים יכול להשפיע על יעילות העברת החום ההסעה. כאשר עובי הסנפירים גדל, אפקט העברת החום ההסעה ישתפר, אך הוא לא יהיה ברור. כאשר הוא עולה ל-4.5 מ"מ, הטמפרטורה נשארת כמעט ללא שינוי.
בשל העובדה שעובי הסנפירים קטן בהרבה מגובהם, ניתן להניח שההשפעה של עובי סנפיר העולה על 4.5 מ"מ על ביצועי פיזור החום היא מינימלית.
איור 3. הקשר בין מרווח סנפיר וטמפרטורת גוף הקירור
חוק הווריאציה של מרווח סנפיר מחולק לשני חלקים. ככל שהמרווח בין הסנפירים גדל, הטמפרטורה תחילה יורדת ולאחר מכן מתייצבת, ומשיגה פיזור חום מיטבי. ככל שהמרווח בין הסנפירים גדל, התנגדות הצינור בין הסנפירים פוחתת, ובכך מגבירה את אפקט פיזור החום.
עם זאת, ככל שהמרווח בין הסנפירים ממשיך לגדול, ההתנגדות של הצינור נשארת כמעט ללא שינוי, ולכן גם הטמפרטורה של גוף הקירור נוטה להתייצב.
שלוש קבוצות הנתונים לעיל מצביעות על כך שגוף קירור IGBT אינו בהכרח טוב יותר עם סנפירים גבוהים או עבים יותר, או עם מרווח סנפיר צפוף יותר. יש לנתח את גוף הקירור הטוב ביותר בשילוב עם דרישות פיזור החום ועלויות גוף הקירור. ול-Awind יש למעלה מ-20 שנות ניסיון בפיזור חום, אשר יכול לספק לכם ייעוץ מקצועי בתחום זה, המאפשר לכם להגיע למצב של win-win הן בהשפעת פיזור החום והן בעלות.
תגיות פופולריות: גוף קירור נחושת ואלומיניום עבור igbt, סין, ספקים, יצרנים, מפעל, מדגם מותאם אישית, חינם, תוצרת סין
