ما هو إغبت؟
IGBT (المحول ثنائي القطب ذو البوابة المعزولة) هو جهاز أساسي لتحويل الطاقة ونقلها، والمعروف باسم "وحدة المعالجة المركزية" للأجهزة الإلكترونية للطاقة. يتم استخدامه على نطاق واسع في مجالات مثل النقل بالسكك الحديدية والشبكة الذكية والفضاء والمركبات الكهربائية ومعدات الطاقة الجديدة.
وحدة IGBT هي منتج معياري لأشباه الموصلات، يتم تعبئته بواسطة IGBT (شريحة ترانزستور ثنائية القطب للبوابة المعزولة) وFWD (شريحة الصمام الثنائي Flyback) من خلال تجميع محدد؛. يمكن لوحدة IGBT تغليف شرائح IGBT متعددة داخليًا، مما يحقق قدرة معالجة تيار عالية لتجنب مشكلة زيادة المنطقة النشطة مع تقليل إنتاجية شريحة IGBT. بالمقارنة مع وحدات الشريحة الواحدة، تتمتع وحدات التغليف ذات شرائح IGBT الداخلية المتعددة بهيكل أكثر مسؤولية ومتطلبات أعلى للإدارة الحرارية. كجهاز طاقة ذو توليد حرارة عالية ويتأثر بشكل كبير بدرجة الحرارة، يجب أن تتحكم وحدة IGBT في درجة حرارة العقدة ضمن نطاق معقول في التشغيل الفعلي لضمان التشغيل العادي. ستؤدي درجة حرارة التشغيل المرتفعة جدًا إلى تغيير الثابت المادي لأشباه الموصلات والمعلمات الداخلية للجهاز، مما يؤدي إلى عدم قدرة وحدة igbt على العمل بشكل صحيح، بل وتؤثر على حياتها العملية في الحالات الخطيرة.
تقنية التبريد IGBT
في الوقت الحاضر، تشمل طرق التبريد المستخدمة على نطاق واسع لـ IGBT في السوق تكنولوجيا تبريد الهواء، وتكنولوجيا تبريد الأنابيب الحرارية، وتكنولوجيا تبريد المياه.
تقنية تبريد الهواء
تستخدم تقنية تبريد الهواء منطقة نقل الحرارة بالحمل الحراري للهواء لتبديد الحرارة. يمكن تقسيمها إلى تبريد الهواء بالحمل الحراري السلبي وتبريد الهواء بالحمل الحراري القسري النشط. يرجع تبريد الهواء بالحمل الحراري بشكل أساسي إلى تباين الكثافة الناتج عن اختلاف درجة حرارة الهواء في المواضع المختلفة، مما يولد الطفو كقوة دافعة لدفع قناة تدفق الهواء المحيطة لإزالة الحرارة. المبرد الخاص بوضع التبريد هذا بسيط في الهيكل وسهل الصيانة، لكن قدرته على التبادل الحراري ضعيفة، ولا يمكن استخدامه إلا خلال فترة انخفاض طاقة التبريد وتوليد الحرارة المنخفض. مع تكامل أجهزة الطاقة IGBT وتطوير الطاقة العالية، يتزايد الطلب على التبريد يومًا بعد يوم، واستخدام تبريد الهواء الطبيعي فقط للتبريد ليس كافيًا على الإطلاق.
لتلبية احتياجات تبديد الحرارة، تم تركيب مروحة على جهاز IGBT لتعزيز الحمل الحراري للهواء القسري. يمكن تقليل المقاومة الحرارية لتبريد الهواء بالحمل الحراري القسري إلى خمس إلى خمس مقاومة تبريد الهواء بالحمل الحراري الطبيعي، مما يزيد بشكل كبير من قدرة تبديد الحرارة. ومع ذلك، نظرًا لإضافة المراوح والأجهزة الأخرى، فمن الضروري تصميم مجاري الهواء، وإجراء الصيانة الدورية، وتقليل موثوقية النظام، وتقليل تكامل الجهاز، والحصول على ضوضاء كبيرة عند العمل.
من أجل توفير كفاءة التبريد لتكنولوجيا تبريد الهواء، عادة ما يتم تركيب المشتت الحراري على وحدة IGBT لزيادة مساحة التبادل الحراري، والمعروف باسم المشتت الحراري ذو الزعانف. بعد البحث المكثف والتحسين بواسطة AWIND، تتمتع مشعات تبريد الهواء، وخاصة مشعات زعانف الألومنيوم المتوازية، بتصميم بسيط وعمليات تصنيع ناضجة، مما يجعلها جهاز تبديد الحرارة الأكثر استخدامًا في تبريد IGBT الحالي. ومع ذلك، نظرًا لقضايا مثل السعة النوعية للهواء الصغيرة والتوصيل الحراري المنخفض، فإن حتى تبريد الهواء بالحمل الحراري القسري له قدرة محدودة على تبديد الحرارة ولا يمكنه تلبية احتياجات تبديد الحرارة بشكل فعال لكثافة تدفق الحرارة العالية الحالية والتسخين الفوري السريع لوحدات IGBT المتكاملة.
تكنولوجيا تبريد الأنابيب الحرارية
يتكون أنبوب الحرارة بشكل أساسي من غلاف مغلق، قلب شفط سائل، وقناة بخار. يتم ملء كمية معينة من السائل في الأنبوب. أحد طرفي أنبوب الحرارة عبارة عن قسم تبخر، والطرف الآخر عبارة عن قسم تكثيف. أثناء عملية العمل، يمتص قسم التبخر الحرارة الناتجة عن مصدر الحرارة، مما يتسبب في تبخر السائل الموجود في قلب الشفط السائل المحيط. ثم تنتقل الحرارة مع البخار من قسم التبخر في أنبوب الحرارة إلى قسم التكثيف، فيتكثف البخار إلى سائل في قسم التكثيف وينقل الحرارة إلى العالم الخارجي؛ يعود السائل المتكثف إلى قسم التبخر من خلال العمل الشعري لقلب الشفط على جدار الأنبوب، مما يكرر عملية الدورة المذكورة أعلاه، وينقل الحرارة بشكل مستمر من أحد الطرفين إلى الطرف الآخر، وبالتالي تحقيق تبديد الحرارة.
بالمقارنة مع تقنية تبريد الهواء بالحمل الحراري القسري، فإن إدخال الأنابيب الحرارية يؤدي إلى تحسين أداء المبدد الحراري بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، موثوقية المبدد الحراري لأنبوب الحرارة عالية، وخطر تسرب مادة التبريد منخفض. لذلك، هناك أيضًا أساس تطبيق معين في سوق إدارة الحرارة igbt الحالي. لكن معظم المبددات الحرارية للأنابيب الحرارية، مثل المشعاعات المبردة بالهواء، تتطلب مروحة خارجية لتحقيق كفاءة أعلى في تبديد الحرارة. لذلك، تتأثر كفاءة عمل المبددات الحرارية للأنابيب الحرارية أيضًا بشكل المروحة، وسرعة الرياح، ودرجة الحرارة البيئية، وعوامل أخرى، والتي تتطلب صيانة منتظمة وقد تولد ضوضاء أثناء التشغيل. بالإضافة إلى ذلك، فإن إضافة هيكل أنبوب الحرارة يزيد من الحجم الإجمالي للمشتت الحراري، وهو ما لا يفضي إلى تحسين ضغط وتكامل وحدة IGBT.
تكنولوجيا التبريد المائي
يتمتع الماء بموصلية حرارية جيدة، وقدرة حرارية كبيرة، ولا يسبب أي تلوث تقريبًا. بالمقارنة مع تبريد الهواء، يتميز التبريد المائي بكفاءة أعلى في تبديد الحرارة، وحجم أصغر، وتخطيط أسهل لنظام التبريد، وهو أكثر ملاءمة لنظام تبريد وحدة igbt عالية الطاقة. لذلك، تم استخدام تقنية التبريد بالماء بسرعة على نطاق واسع، لتصبح وضع التبريد السائد لنظام تبريد وحدة igbt عالي الطاقة. قم بدمج المكونين المستقلين لوحدة IGBT ولوحة تبريد الماء لتشكيل المشتت الحراري المنفصل، والذي يستخدم تدفق دوران الماء داخل اللوحة الباردة لإزالة الحرارة من وحدة IGBT.
يجب أيضًا أن يؤخذ تجانس درجة الحرارة للوحة التبريد السائلة على محمل الجد. خاصة بالنسبة لرقائق IGBT، ستزداد كفاءة تحويل الطاقة الخاصة بها مع انخفاض درجة حرارة الوصلة لشريحة IGBT. سيؤدي ضعف توحيد درجة الحرارة إلى اختلاف درجات حرارة الوصلات بين شرائح IGBT في مواضع مختلفة، مما يؤدي إلى مخرجات طاقة مختلفة لكل شريحة IGBT، وهو ما يضر بشدة بتشغيل الوحدة وموثوقيتها. تتمتع Awind بسنوات عديدة من الخبرة في تصميم لوحة التبريد السائلة لضمان توازن درجة الحرارة. يضمن التشغيل العادي لأجهزة IGBT.
الوسم : غرفة التبريد السائلة للوحة الباردة لـ igbt، الصين، الموردين، الشركات المصنعة، المصنع، تخصيص، عينة مجانية، صنع في الصين, مصارف حرارة لوحة التبريد, تحريك الاحتكاك لوحة البرد السائل, تصميم Deathink, لوحة باردة سائلة مع أنبوب النحاس, ماء الصفيحة الباردة بالوعة الحرارة, لوحة تبريد الماء مع أنبوب النحاس
