وحدة IGBT هي جهاز عالي الطاقة يولد كمية كبيرة من الحرارة أثناء التشغيل. نطاق درجة الحرارة للتشغيل العادي لوحدات IGBT هو -40 درجة مئوية -150 درجة مئوية. يحدث فشل المكونات الإلكترونية بشكل أساسي بسبب ارتفاع درجة الحرارة، ومعدل الفشل يتناسب بشكل مباشر مع درجة حرارة الشريحة. مع كل زيادة في درجة الحرارة بمقدار 10 درجات، تنخفض موثوقية الأجهزة الإلكترونية إلى النصف. لذلك، من أجل الحفاظ على التشغيل العادي لشريحة IGBT، هناك حاجة إلى مشتت حراري لمساعدتها على تبديد الحرارة.
في الوقت الحاضر، معظم الأشكال المستخدمة لتبديد حرارة IGBT في السوق هي التبريد الهوائي والتبريد السائل.
تركز هذه المقالة بشكل أساسي على المبرد الأكثر شيوعًا: المشتت الحراري المصنوع من النحاس والألومنيوم المستخدم في IGBT. مشتت حراري كبير من الألومنيوم مصنوع بتقنية الزعانف المقطوعة، ومُثقب بواسطة آلة CNC على لوحته السفلية، ومملوء بالإيبوكسي وأنابيب حرارية مطلية في الأخاديد، ثم يخضع لمعالجة سطحية للحصول على سطح أملس ومستوٍ.
يمكن لسطح الركيزة الأملس والمسطح أن يتصل بشكل أفضل بمصدر الحرارة، مما يضمن نقل الحرارة بكفاءة أكبر. يمكن لوجود أنابيب الحرارة توزيع الحرارة بالتساوي على طرفي المشتت الحراري. يمكن للزعانف العالية والكثيفة أن تزيد من مساحة سطح تبديد الحرارة، مما يجعل مساحة التلامس بين الحرارة والهواء أكبر.
الشكل 1 العلاقة بين ارتفاع الزعنفة ودرجة حرارة المبدد الحراري
مع زيادة ارتفاع الزعانف، ستنخفض درجة الحرارة تبعًا لذلك. وذلك لأن نقل الحرارة من المشتت الحراري إلى الهواء يزداد أيضًا، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة المشتت الحراري.
ومع ذلك، مع استمرار زيادة ارتفاع الزعانف، يتباطأ انخفاض درجة الحرارة تدريجيًا لأن نقل الحرارة في الجزء السفلي من الزعانف اكتمل بالكامل، وزيادة ارتفاع الزعانف لن يعزز نقل الحرارة بالحمل الحراري.
الشكل 2: العلاقة بين سمك الزعنفة ودرجة حرارة المشتت الحراري
عندما يزداد سمك الزعانف، تنخفض درجة الحرارة، ويكون تأثير تبديد الحرارة أفضل عندما يكون السمك 4 مم.
نظرًا لكونها مادة موصلة للحرارة، فإن سمك الزعانف يمكن أن يؤثر على كفاءة نقل الحرارة بالحمل الحراري. عندما يزيد سمك الزعانف، سيتم تعزيز تأثير نقل الحرارة بالحمل الحراري، لكنه لن يكون واضحًا. عندما يزيد إلى 4.5 مم، تظل درجة الحرارة دون تغيير تقريبًا.
نظرًا لحقيقة أن سمك الزعانف أصغر بكثير من ارتفاعها، فيمكن افتراض أن تأثير سمك الزعانف الذي يتجاوز 4.5 مم على أداء تبديد الحرارة ضئيل.
الشكل 3. العلاقة بين تباعد الزعانف ودرجة حرارة المشتت الحراري
ينقسم قانون تغير تباعد الزعانف إلى قسمين. مع زيادة التباعد بين الزعانف، تنخفض درجة الحرارة في البداية ثم تستقر، مما يحقق تبديدًا مثاليًا للحرارة. مع زيادة التباعد بين الزعانف، تقل مقاومة الأنابيب بين الزعانف، وبالتالي تعزيز تأثير تبديد الحرارة.
ومع ذلك، مع استمرار زيادة المسافة بين الزعانف، تظل مقاومة خط الأنابيب دون تغيير تقريبًا، وبالتالي تميل درجة حرارة المشتت الحراري أيضًا إلى الاستقرار.
تشير مجموعات البيانات الثلاث أعلاه إلى أن مشتتات الحرارة IGBT ليست بالضرورة أفضل مع زعانف أعلى أو أكثر سمكًا، أو مع تباعد زعانف أكثر كثافة. يجب تحليل أفضل مشتت حراري بالاقتران مع متطلبات تبديد الحرارة وتكاليف المشتت الحراري. وتتمتع Awind بخبرة تزيد عن 20 عامًا في تبديد الحرارة، والتي يمكن أن توفر لك المشورة المهنية في هذا المجال، مما يسمح لك بتحقيق وضع مربح للجانبين في كل من تأثير تبديد الحرارة والتكلفة.
الوسم : مشتت حراري من النحاس والألومنيوم لـ igbt، الصين، الموردين، الشركات المصنعة، المصنع، مخصص، عينة مجانية، صنع في الصين, بالوعة الحرارة مع أنبوب الحرارة النحاسي, بالوعة حرارة تبريد عالية الجودة, بالوعة حرارة عالية الجودة, بالوعة الحرارة OEM, غرفة البخار, سحاب الزعنفة الحرارية
