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变频器散热系统设计

变频器散热系统设计

点击数:7691 次   录入时间:03-04 11:44:59   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

 

在实际损耗计算中,还要考虑结温影响、过载损耗、不同工况条件下损耗等因素。 

 

(二)热阻的计算及建模仿真 

 

热阻表示热量在热流路径上遇到的阻力大小,反映介质或介质间的传热能力的大小,表明了1W热量所引起的温升大小,单位为℃/WK/W。(一般表达热阻时,需说明从某处到某处的热阻,可以分别表示) 

 

对于IGBT的热阻,可以通过器件手册中的数据获悉其结壳的热阻Rjc。散热器的热阻以强制空气冷却用散热器为例,热阻经验公式为: 

 

 

 

式中,k为散热器热导率,单位W/(cm·℃)d为散热器基板厚度,单位cmA为散热器有效散热面积,单位cm2C1为散热器表面状况和安装状态相关系数,散热器水平安装与垂直安装的散热效果不同;C2为强迫风冷条件下散热器相对热阻系数;C3为空气换热系数。 

 

在设计工作中,还应考虑导热硅脂的热阻和不同风扇的风量等因素,并通过实际测试结果与计算值对照进行建模仿真,求取功率器件和散热器各关键点的温升。 

 

(三)散热系统的设计 

 

一般应用中,均设置散热器温升为40K,环境温度为40?C,那么计算结果应该不高于80?C。如果计算结果高于80?C,则需要对散热系统进行优化改进以降低热阻,以保证功率器件结温处于安全值内(以最高结温为175℃的四代IGBT为例,应确保应用中最高结温在150℃以内)。 

 

对于强迫风冷的散热系统,降低散热器热阻的主要方法有: 

 

①插片式散热器,对基板的厚度,翅片的高度、厚度、间距和数目进行合理优化。 

 

 

②对于型材散热器可根据厂家提供的热阻曲线或参数优选型材。 

 

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