Mô-đun IGBT là thiết bị công suất cao tỏa ra lượng nhiệt lớn trong quá trình hoạt động. Phạm vi nhiệt độ hoạt động bình thường của mô-đun IGBT là -40 độ C-150 độ C. Sự cố của các linh kiện điện tử chủ yếu là do nhiệt độ cao và tỷ lệ hỏng hóc tỷ lệ thuận với nhiệt độ của chip. Cứ mỗi 10 độ tăng nhiệt độ, độ tin cậy của thiết bị điện tử giảm đi một nửa. Do đó, để duy trì hoạt động bình thường của chip IGBT, cần có bộ tản nhiệt để giúp tản nhiệt.
Hiện nay, hầu hết các hình thức tản nhiệt IGBT trên thị trường là làm mát bằng không khí và làm mát bằng chất lỏng.
Bài viết này chủ yếu tập trung vào bộ tản nhiệt phổ biến hơn: tản nhiệt bằng đồng và nhôm được sử dụng trong IGBT. Một bộ tản nhiệt nhôm lớn được làm bằng công nghệ cánh tản nhiệt cắt, và CNC được gắn trên tấm đáy, được đổ đầy epoxy và phủ ống dẫn nhiệt trong các rãnh, sau đó được xử lý bề mặt để có được bề mặt nhẵn và phẳng.
Bề mặt đế phẳng và nhẵn có thể tiếp xúc tốt hơn với nguồn nhiệt, đảm bảo truyền nhiệt hiệu quả hơn. Sự hiện diện của ống dẫn nhiệt có thể phân phối nhiệt đều ở cả hai đầu của bộ tản nhiệt. Các cánh tản nhiệt cao và dày đặc có thể tăng diện tích bề mặt tản nhiệt, làm cho diện tích tiếp xúc giữa nhiệt và không khí lớn hơn.
Hình 1 Mối quan hệ giữa chiều cao cánh tản nhiệt và nhiệt độ tản nhiệt
Khi chiều cao của các cánh tản nhiệt tăng lên, nhiệt độ sẽ giảm theo. Điều này là do nhiệt truyền từ bộ tản nhiệt sang không khí cũng tăng lên, do đó làm giảm nhiệt độ của bộ tản nhiệt.
Tuy nhiên, khi chiều cao của cánh tản nhiệt tiếp tục tăng, tốc độ giảm nhiệt độ sẽ chậm dần lại vì quá trình truyền nhiệt ở phần dưới của cánh tản nhiệt đã hoàn tất và việc tiếp tục tăng chiều cao cánh tản nhiệt sẽ không tăng cường quá trình truyền nhiệt đối lưu.
Hình 2: Mối quan hệ giữa độ dày của cánh tản nhiệt và nhiệt độ tản nhiệt
Khi độ dày của cánh tản nhiệt tăng lên thì nhiệt độ giảm xuống, hiệu quả tản nhiệt tốt nhất khi độ dày là 4mm.
Là một vật dẫn nhiệt, độ dày của cánh tản nhiệt có thể ảnh hưởng đến hiệu suất truyền nhiệt đối lưu. Khi độ dày của cánh tản nhiệt tăng lên, hiệu ứng truyền nhiệt đối lưu sẽ được tăng cường, nhưng không rõ ràng. Khi tăng lên 4,5mm, nhiệt độ hầu như không thay đổi.
Do độ dày của cánh tản nhiệt nhỏ hơn nhiều so với chiều cao của chúng nên có thể cho rằng ảnh hưởng của độ dày cánh tản nhiệt vượt quá 4,5mm đến hiệu suất tản nhiệt là rất nhỏ.
Hình 3. Mối quan hệ giữa khoảng cách giữa các cánh tản nhiệt và nhiệt độ tản nhiệt
Luật biến thiên khoảng cách giữa các cánh tản nhiệt được chia thành hai phần. Khi khoảng cách giữa các cánh tản nhiệt tăng lên, nhiệt độ ban đầu giảm xuống và sau đó ổn định, đạt được sự tản nhiệt tối ưu. Khi khoảng cách giữa các cánh tản nhiệt tăng lên, điện trở của ống giữa các cánh tản nhiệt giảm xuống, do đó tăng cường hiệu ứng tản nhiệt.
Tuy nhiên, khi khoảng cách giữa các cánh tản nhiệt tiếp tục tăng, điện trở của đường ống gần như không đổi, do đó nhiệt độ của bộ tản nhiệt cũng có xu hướng ổn định.
Ba bộ dữ liệu trên cho thấy tản nhiệt IGBT không nhất thiết tốt hơn với các vây cao hơn hoặc dày hơn hoặc với khoảng cách vây dày hơn. Tản nhiệt tốt nhất nên được phân tích kết hợp với các yêu cầu tản nhiệt và chi phí tản nhiệt. Và Awind có hơn 20 năm kinh nghiệm trong tản nhiệt, có thể cung cấp cho bạn lời khuyên chuyên nghiệp trong lĩnh vực này, cho phép bạn đạt được tình huống đôi bên cùng có lợi về cả hiệu quả tản nhiệt và chi phí.
Chú phổ biến: tản nhiệt bằng đồng và nhôm cho igbt, Trung Quốc, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, tùy chỉnh, mẫu miễn phí, sản xuất tại Trung Quốc
