ฮีทซิงค์ระบายความร้อนด้วยแผ่นเย็นเหลวสำหรับ Igbt

IGBT คืออะไร?

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transformer) เป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการแปลงและการส่งผ่านพลังงาน หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า "CPU" ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ เช่น การขนส่งทางรถไฟ สมาร์ทกริด การบินและอวกาศ ยานพาหนะไฟฟ้า และอุปกรณ์พลังงานใหม่

โมดูล IGBT เป็นผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์แบบโมดูลาร์ ซึ่งบรรจุโดย IGBT (ชิปทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกทหุ้มฉนวน) และ FWD (ชิปฟลายแบ็กไดโอด) ผ่านชุดประกอบเฉพาะ โมดูล IGBT สามารถห่อหุ้มชิป IGBT หลายตัวไว้ภายใน จึงมีความสามารถในการประมวลผลกระแสสูง เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการเพิ่มพื้นที่ใช้งานในขณะที่ลดผลผลิตของชิป IGBT เมื่อเปรียบเทียบกับโมดูลชิปตัวเดียว โมดูลบรรจุภัณฑ์ที่มีชิป IGBT ภายในหลายตัวมีโครงสร้างที่มีความรับผิดชอบมากกว่าและมีข้อกำหนดที่สูงกว่าสำหรับการจัดการระบายความร้อน เนื่องจากเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีการสร้างความร้อนสูงและได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิ โมดูล IGBT จะต้องควบคุมอุณหภูมิของโหนดภายในช่วงที่เหมาะสมในการทำงานจริงเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานปกติ อุณหภูมิการทำงานที่สูงเกินไปจะเปลี่ยนค่าคงที่ทางกายภาพและพารามิเตอร์ภายในของอุปกรณ์ของเซมิคอนดักเตอร์ ส่งผลให้โมดูล igbt ไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง และอาจส่งผลต่ออายุการใช้งานในกรณีที่ร้ายแรง

เทคโนโลยีระบายความร้อน IGBT

ปัจจุบัน วิธีการทำความเย็นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับ IGBT ในตลาด ได้แก่ เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศ เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยท่อความร้อน และเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยน้ำ

เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศ

เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศใช้โซนการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนของอากาศเพื่อกระจายความร้อน สามารถแบ่งออกเป็นการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบพาความร้อนตามธรรมชาติแบบพาสซีฟและการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับแบบแอคทีฟ การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบพาความร้อนตามธรรมชาติมีสาเหตุหลักมาจากคอนทราสต์ของความหนาแน่นที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิของอากาศในตำแหน่งต่างๆ ซึ่งทำให้เกิดการลอยตัวเป็นแรงผลักดันในการขับเคลื่อนช่องการไหลของอากาศโดยรอบเพื่อขจัดความร้อนออกไป หม้อน้ำของโหมดทำความเย็นนี้มีโครงสร้างเรียบง่ายและบำรุงรักษาง่าย แต่ความสามารถในการแลกเปลี่ยนความร้อนต่ำ และสามารถใช้ได้เฉพาะในช่วงเวลาที่พลังงานความเย็นต่ำและการสร้างความร้อนต่ำเท่านั้น ด้วยการบูรณาการอุปกรณ์จ่ายไฟ IGBT และการพัฒนาพลังงานสูง ความต้องการการทำความเย็นจึงเพิ่มขึ้นทุกวัน และการใช้การทำความเย็นด้วยอากาศตามธรรมชาติเพียงอย่างเดียวในการทำความเย็นยังไม่เพียงพอ

เพื่อตอบสนองความต้องการในการกระจายความร้อน จึงได้ติดตั้งพัดลมบนอุปกรณ์ IGBT เพื่อส่งเสริมการหมุนเวียนอากาศแบบบังคับ ความต้านทานความร้อนของการระบายความร้อนด้วยอากาศหมุนเวียนแบบบังคับสามารถลดลงเหลือหนึ่งในห้าถึงหนึ่งในห้าของความต้านทานความร้อนของการระบายความร้อนด้วยอากาศหมุนเวียนตามธรรมชาติ ซึ่งจะเพิ่มความสามารถในการกระจายความร้อนอย่างมาก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีพัดลมและอุปกรณ์อื่นๆ เพิ่มขึ้น จึงจำเป็นต้องออกแบบท่ออากาศ บำรุงรักษาตามปกติ ลดความน่าเชื่อถือของระบบ ลดการรวมอุปกรณ์ และมีเสียงดังมากเมื่อทำงาน

เพื่อให้ประสิทธิภาพการทำความเย็นของเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศ โดยปกติจะติดตั้งแผงระบายความร้อนบนโมดูล IGBT เพื่อเพิ่มพื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อน หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าแผงระบายความร้อนแบบครีบ หลังจากการวิจัยและการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างครอบคลุมโดย AWIND หม้อน้ำระบายความร้อนด้วยอากาศ โดยเฉพาะหม้อน้ำครีบอะลูมิเนียมแบบขนาน มีการออกแบบที่เรียบง่ายและกระบวนการผลิตที่พร้อมเพรียง ทำให้หม้อน้ำเหล่านี้เป็นอุปกรณ์กระจายความร้อนที่ใช้บ่อยที่สุดในการทำความเย็น IGBT ในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัญหาต่างๆ เช่น ความจุเฉพาะของอากาศขนาดเล็กและค่าการนำความร้อนต่ำ แม้แต่การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับก็มีความสามารถในการกระจายความร้อนที่จำกัด และไม่สามารถตอบสนองความต้องการการกระจายความร้อนของความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อนสูงในปัจจุบันและการทำความร้อนทันทีที่รวดเร็วของโมดูลที่รวม IGBT ได้

เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยท่อความร้อน

ท่อความร้อนส่วนใหญ่ประกอบด้วยเปลือกปิดผนึก แกนดูดของเหลว และช่องไอน้ำ เติมของเหลวจำนวนหนึ่งลงในท่อ ปลายด้านหนึ่งของท่อความร้อนเป็นส่วนการระเหย และปลายอีกด้านเป็นส่วนควบแน่น ในระหว่างขั้นตอนการทำงาน ส่วนการระเหยจะดูดซับความร้อนที่เกิดจากแหล่งความร้อน ทำให้ของเหลวในแกนดูดของเหลวโดยรอบระเหยกลายเป็นไอ จากนั้นความร้อนจะเคลื่อนที่ไปตามไอน้ำจากส่วนการระเหยของท่อความร้อนไปยังส่วนการควบแน่น และไอน้ำจะควบแน่นเป็นของเหลวในส่วนการควบแน่นและถ่ายเทความร้อนไปยังโลกภายนอก ของเหลวที่ควบแน่นจะกลับสู่ส่วนการระเหยผ่านการกระทำของเส้นเลือดฝอยของแกนดูดบนผนังท่อ โดยทำซ้ำขั้นตอนข้างต้น โดยถ่ายเทความร้อนอย่างต่อเนื่องจากปลายด้านหนึ่งไปยังอีกปลายหนึ่ง จึงทำให้เกิดการกระจายความร้อน

เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ การใช้ท่อความร้อนช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของฮีทซิงค์ได้อย่างมาก นอกจากนี้ความน่าเชื่อถือของฮีทไปป์ฮีทซิงค์ยังสูงและความเสี่ยงของการรั่วไหลของสารทำความเย็นก็ต่ำ ดังนั้นจึงมีรากฐานการใช้งานบางอย่างในตลาดการจัดการความร้อน igbt ในปัจจุบัน แต่ฮีทไปป์ฮีทซิงค์ส่วนใหญ่ เช่น หม้อน้ำระบายความร้อนด้วยอากาศ ต้องใช้พัดลมภายนอกเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่สูงขึ้น ดังนั้นประสิทธิภาพในการทำงานของฮีทไปป์ฮีทซิงค์ยังได้รับผลกระทบจากรูปแบบของพัดลม ความเร็วลม อุณหภูมิสิ่งแวดล้อม และปัจจัยอื่นๆ ซึ่งต้องมีการบำรุงรักษาเป็นประจำและอาจก่อให้เกิดเสียงรบกวนระหว่างการทำงาน นอกจากนี้ การเพิ่มโครงสร้างท่อความร้อนจะเพิ่มขนาดโดยรวมของแผงระบายความร้อน ซึ่งไม่เอื้อต่อการปรับปรุงความกะทัดรัดและการรวมโมดูล IGBT

เทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยน้ำ

น้ำมีค่าการนำความร้อนที่ดี มีความจุความร้อนจำเพาะสูง และแทบไม่มีมลพิษ เมื่อเปรียบเทียบกับการระบายความร้อนด้วยอากาศ การระบายความร้อนด้วยน้ำมีประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่สูงกว่า ขนาดที่เล็กกว่า รูปแบบของระบบทำความเย็นที่ง่ายกว่า และเหมาะสำหรับระบบระบายความร้อนโมดูล IGBT กำลังสูงมากกว่า ดังนั้นเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยน้ำจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายอย่างรวดเร็ว กลายเป็นโหมดระบายความร้อนหลักของระบบระบายความร้อนโมดูล igbt กำลังสูง รวมส่วนประกอบอิสระทั้งสองของโมดูล IGBT และแผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำเข้าด้วยกันเพื่อสร้างแผงระบายความร้อนแยกต่างหาก ซึ่งใช้การไหลของน้ำหมุนเวียนภายในแผ่นทำความเย็นเพื่อขจัดความร้อนออกจากโมดูล IGBT

ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิของแผ่นทำความเย็นด้วยของเหลวยังต้องได้รับการพิจารณาอย่างจริงจังด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิป IGBT ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิทางแยกของชิป IGBT ลดลง ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิที่ไม่ดีจะนำไปสู่อุณหภูมิการเชื่อมต่อที่แตกต่างกันระหว่างชิป IGBT ที่ตำแหน่งที่แตกต่างกัน ส่งผลให้กำลังขับที่แตกต่างกันสำหรับชิป IGBT แต่ละตัว ซึ่งเป็นอันตรายต่อการทำงานและความน่าเชื่อถือของโมดูลอย่างมาก Awind มีประสบการณ์หลายปีในการออกแบบแผ่นทำความเย็นเหลวเพื่อให้อุณหภูมิมีความสมดุล รับประกันการทำงานปกติของอุปกรณ์ IGBT

ป้ายกำกับยอดนิยม: ฮีทซิงค์ระบายความร้อนด้วยแผ่นเย็นเหลวสำหรับ igbt จีน ซัพพลายเออร์ ผู้ผลิต โรงงาน กำหนดเอง ตัวอย่างฟรี ทำในประเทศจีน, Sink Heat Fin พับ, การออกแบบฮีทซิงค์, แผ่นเย็นของเหลวพร้อมหลอดทองแดง, แผ่นทำความเย็นของเหลว, อ่างล้างจานระบายความร้อนแผ่นเย็น, แผ่นระบายความร้อนด้วยน้ำพร้อมท่อทองแดง