Yeni
Açıq Telekommunikasiya Korpuslarında İstilik Dizaynı Çətinlikləri
IGBT modulları mühərrik ötürücüləri, UPS sistemləri, qaynaq avadanlığı, bərpa olunan enerji çeviriciləri və güc çevirmə şkafları kimi sənaye güc elektronikasında geniş istifadə olunur. Bu tətbiqlərdə modul ağır istilik gərginliyi altında işləyərkən yüksək cərəyan və gərginliyi etibarlı şəkildə dəyişdirməlidir. Buna görə də soyutma IGBT dizaynında yalnız dəstəkləyici bir detal deyil. Səmərəliliyi, etibarlılığı, xidmət müddətini və güc sıxlığını müəyyən edən əsas amillərdən biridir. İstehsalçının tətbiq təlimatlarında istilik dizaynının modulun qovşaq temperaturunu müəyyən edilmiş maksimum dəyərindən aşağı saxlamalı olduğu və istilik radiatorunun seçiminin modulun faktiki işləmə itkilərinə əsaslanmalı olduğu daim vurğulanır.
IGBT modulu çox qızdıqda, həm performans, həm də etibarlılıq pozulur. Daha yüksək temperatur yarımkeçirici çiplərdə, lehim təbəqələrində, substratlarda, interfeys materiallarında və ətrafdakı komponentlərdə istilik gərginliyini artırır. Praktikada həddindən artıq istiləşmə ömrü qısalda, sistemin sabitliyini azalda və sahədə nasazlıq riskini artıra bilər. Buna görə də IGBT istilik dizaynı adətən təkcə istilik radiatoru ətrafında deyil, qovşaqdan korpusa və sonra ətraf mühitə qədər bütün istilik yolu ətrafında qurulur. Fuji-nin tətbiq təlimatı bu istilik müqavimət seqmentlərini açıq şəkildə müəyyən edir və qovşaq temperaturunun yalnız bir komponentdən deyil, bütün istilik zəncirindən asılı olduğunu göstərir.
IGBT modulunun soyudulmasında ilk addım real iş şəraitində modul itkilərini hesablamaqdır. Yalnız bundan sonra düzgün soyutma quruluşunu seçə bilərsiniz. Fuji-nin hazırkı tətbiq təlimatında deyilir ki, mühəndislər əvvəlcə IGBT itkisini hesablamalı, sonra virtual qovşaq temperaturunu göstərilən limitdən aşağı saxlayan bir istilik radiatoru seçməlidirlər. İstilik dizaynı qeyri-kafi olarsa, qovşaq temperaturu əməliyyat zamanı icazə verilən maksimumu aşa və modulu məhv edə bilər.
Sənaye elektrik elektronikası üçün bu xüsusilə vacibdir, çünki iş şəraiti tez-tez keçid tezliyi, yük dövrü, ətraf mühitin temperaturu və korpus dizaynı ilə dəyişir. Nominal şəraitdə məqbul görünən modul həddindən artıq yüklənmə, pik iş və ya zəif ventilyasiya zamanı çox isti ola bilər. Buna görə də yaxşı istilik dizaynı kataloq fərziyyələrindən daha çox real yük profilləri ilə başlayır.
Bütün IGBT modullarını soyutmağın vahid ən yaxşı yolu yoxdur. Düzgün metod güc səviyyəsindən, paket ölçüsündən, montaj sahəsindən, hava axınından, etibarlılıq hədəflərindən və korpus məhdudiyyətlərindən asılıdır.
Bir çox standart sənaye sistemləri üçün, hava ilə soyudulan istilik radiatorları hələ də ən praktik həll yoludur. Ekstrüde alüminium istilik radiatorları xərc nəzarəti, miqyaslı istehsal və sabit hava axınının mövcud olduğu yerlərdə geniş istifadə olunur. Enner-in öz istilik radiator səhifələrində ekstrüde profillər etibarlı sənaye istilik idarəetməsi üçün yaxşı uyğunluq kimi təqdim olunur, skived istilik radiatorları isə məhdud məkanda daha yüksək qanad sıxlığı və daha güclü soyutma tələb olunduğu daha yaxşı seçim kimi təqdim olunur.
Daha tələbkar istilik yükləri üçün, skived istilik radiatorları, istilik borusu qurğuları və ya buxar kamerası ilə dəstəklənən konstruksiyalar daha təsirli ola bilər. Enner, skived istilik radiatorlarını kompakt, yüksək istilik tətbiqləri üçün uyğun kimi təsvir edir və daha yüksək istilik sıxlığını idarə etmək və struktur boyunca istilik yayılmasını yaxşılaşdırmaq üçün istilik borusu və buxar kamerası həllərini vurğulayır. Sənaye çeviriciləri və yüksək güclü ötürücülər üçün bu seçimlər qaynar nöqtələri azaltmağa və məhdud məkandan daha səmərəli istifadə etməyə kömək edə bilər.
Güc sıxlığı çox yüksək olduqda, maye soyutma və ya su ilə soyudulan soyuq lövhələr zəruri ola bilər. Fuji qeyd edir ki, kompakt, yüksək sıxlıqlı çevirici qurğulardakı IGBT modulları montaj sıxlığını artırmaq və istilik müqavimətini azaltmaq üçün tez-tez su ilə soyudulur. Avtomobil tətbiqi materialında həmçinin bildirilir ki, birbaşa su ilə soyudulan konstruksiyalar istilik müqavimətini ənənəvi hava ilə soyudulan istilik radiatoru yanaşmasından daha effektiv şəkildə boğa bilər.
Modul bazası ilə soyutma səthi arasındakı təmas zəifdirsə, hətta əla bir istilik radiatoru belə zəif işləyəcək. Buna görə də istilik interfeysi materialı və ya TIM, IGBT soyutma sistemində ən vacib detallardan biridir.
Fuji-nin tətbiq təlimatında modul və istilik qəbuledicisi arasındakı təmas istilik müqavimətini azaltmaq üçün termal yağın istifadə edildiyi izah olunur, lakin eyni zamanda çox qatı yağın istilik yayılmasına mane ola biləcəyi, çox nazik yağın isə hava boşluqları yarada və istilik müqavimətini artıra biləcəyi barədə xəbərdarlıq edilir. Eyni təlimatda yayıldıqdan sonra təxminən 100 μm vahid yağ qalınlığı tövsiyə olunur. Mitsubishi-nin son sənaye LV100 qeydində də modul və istilik qəbuledicisi arasında yağ istifadə edildikdə təxminən 50 ilə 100 μm arasında vahid yağ qalınlığı tövsiyə olunur.
Bu, bir çox sahə istilik problemlərinin istilik radiatorunun dizaynından daha çox montaj keyfiyyətindən qaynaqlanmasının əsas səbəbidir. Qeyri-bərabər yağlama, qeyri-sabit təzyiq və ya zəif montaj düzlüyü interfeys müqavimətini artıra və çip temperaturunu gözləniləndən daha yüksək səviyyəyə qaldıra bilər. Həm Infineon, həm də Mitsubishi şirkətləri ardıcıllığı və uzunmüddətli istilik performansını yaxşılaşdırmaq üçün əvvəlcədən tətbiq olunan TIM və ya faza dəyişdirmə TIM seçimlərinin artan istifadəsini sənədləşdirir.
IGBT modul soyutma sistemində mexaniki montaj keyfiyyəti istilik dizaynının bir hissəsidir. Fuji təlimatında istilik radiatorunun montaj səthinin nəzarətli pürüzlülük və düzlükə malik olması lazım olduğu göstərilir və qeyd olunur ki, zəif səth şəraiti təmas istilik müqavimətini artıra və ya hətta mexaniki gərginlik problemləri yarada bilər. Mitsubishi həmçinin təmas səthində düzlüyü və hətta TIM tətbiqini vurğulayan modul montaj təlimatları verir.
Bu o deməkdir ki, IGBT modulunun soyudulması yalnız daha böyük bir istilik radiatorunun seçilməsi ilə bağlı deyil. Əsas lövhə, sıxma təzyiqi, vint fırlanma momenti, səth örtüyü və montaj üsulu hamısı real istilik performansına təsir göstərir. Sənaye istehsalında bu detallar standartlaşdırılmalıdır ki, prototip performansı kütləvi istehsalda ardıcıl olaraq təkrarlana bilsin.
Məcburi havalandırma sistemlərində hava axınının istiqaməti və axın sürəti üzgəc sahəsi qədər vacibdir. Kağız üzərində yaxşı işləyən istilik radiatoru, hava axını şinlər, kondensatorlar, kabel marşrutu və ya korpus divarları tərəfindən bloklanarsa, zəif işləyə bilər. Sənaye ötürücüləri və güc şkafları üçün dizaynerlər yalnız modulun yerini deyil, bütün daxili hava yoluna da baxmalıdırlar.
Xüsusi istilik dizaynının hazır soyutma avadanlığından daha yaxşı nəticə göstərməsinin bir səbəbi də budur. Enner-in sənaye istilik radiatorunun tərkibi, ümumi profil seçmək əvəzinə, strukturun istilik çıxışına, ölçüsünə və hava axınına uyğunlaşdırılmasını dəfələrlə vurğulayır. Praktikada bu o deməkdir ki, ən yaxşı IGBT soyutma həlli adətən faktiki çeviricinin düzülüşü, ventilyator istiqaməti və istilik yükünün paylanması ətrafında hazırlanmış həlldir.
Sənaye güc elektronikası həmişə ideal mühitlərdə quraşdırılmır. Infineon-un tətbiq təlimatında qeyd olunur ki, yüksək hündürlüklərdə aşağı hava təzyiqi hava ilə soyudulan sistemlərin soyutma qabiliyyətini azaldır, buna görə də istilik dizaynı yenidən qiymətləndirilməlidir. Bu, dağlıq və ya yüksək hündürlükdə yerləşən sürücülər, bərpa olunan enerji avadanlıqları və sənaye şkafları üçün vacibdir.
Su ilə soyutma da öz dizayn risklərini yaradır. Mitsubishi-nin ən son IGBT təlimatında qeyd olunur ki, su ilə soyutma sistemindən istifadə edən qurğularda kondensasiya tədbirləri zəruridir, çünki modulun özü şeh kondensasiyasından qorunma təmin etmir və möhürləyici materiallar nəm keçiriciliyinə malik ola bilər. Başqa sözlə, maye soyutma istilik göstəricilərini yaxşılaşdıra bilər, lakin nəmin yaratdığı etibarlılıq problemlərinin qarşısını almaq üçün diqqətlə hazırlanmalıdır.
Üçün orta güclü sənaye ötürücüləri və ümumi çeviricilər, nəzarət edilən TIM qalınlığına və yaxşı hava axınına malik, düzgün ölçülü ekstrüde edilmiş və ya skived alüminium istilik radiatoru çox vaxt kifayətdir. kompakt, yüksək sıxlıqlı invertorlar, skived istilik radiatorları, mis əsaslı məhlullar və ya istilik borusuna əsaslanan konstruksiyalar yerli istilik yayılmasını yaxşılaşdıra bilər. Üçün çox yüksək güclü çeviricilər, dartmaya bənzər sistemlər və ya sıx güc şkafları, soyuq lövhələr və ya su ilə soyudulan dizaynlar daha real həll yolu ola bilər. Fuji-nin dərc etdiyi materiallar göstərir ki, daha yüksək sıxlıqlı tətbiqlər istilik müqavimətini azaltmaq və kompakt qablaşdırmanı dəstəkləmək üçün getdikcə daha çox su ilə soyutmaya doğru irəliləyir.
Əgər müştəri daha tez bir zamanda praktik və xüsusi həll yolu istəyirsə, sorğuda modulun hissə nömrəsindən daha çox şey göstərilməlidir. Termal təchizatçı adətən aşağıdakılara ehtiyac duyacaq:
Bu məlumatın erkən təqdim edilməsi düzgün istilik radiatorunun quruluşunu, TIM metodunu və istehsal yanaşmasını seçməyi daha asanlaşdırır. Bu, xüsusilə özlərini yalnız ehtiyat hissələri satıcıları deyil, xüsusi istilik həlli istehsalçıları kimi təqdim edən Enner kimi şirkətlər üçün vacibdir.
Sənaye elektrik elektronikasında IGBT modullarının soyudulması yalnız istilik radiatorunun qoşulması ilə məhdudlaşmır. Bu, enerji itkisi, qovşaq temperaturu limitləri, interfeys müqaviməti, montaj keyfiyyəti, hava axını və real iş mühiti ətrafında qurulmuş tam istilik strategiyası tələb edir. İstehsalçının rəhbərliyi bu məqamda çox aydındır: itki hesablanması birinci yerdədir, qovşaq temperaturu limitdən aşağıda qalmalıdır, TIM qalınlığına nəzarət edilməlidir və montaj keyfiyyəti son istilik nəticəsinə birbaşa təsir göstərir.
Bir çox sənaye sistemləri üçün xüsusi soyutma standart həllərdən daha yaxşı nəticə verir, çünki modul düzülüşünə, korpus sahəsinə, hava axını yoluna və güc sıxlığına uyğunlaşdırıla bilər. Layihənizin ekstrüde edilmiş istilik radiatoruna, yüksək sıxlıqlı skived dizaynına, istilik borusu konstruksiyasına və ya su ilə soyudulan əsas lövhəyə ehtiyacı olsun, məqsəd eynidir: daha aşağı istilik müqaviməti, daha sabit qovşaq temperaturu və daha uzun sistem ömrü. Enner-in məhsul çeşidi və son məzmunu bu cür tətbiq əsaslı istilik yanaşması ilə yaxşı uyğun gəlir.
Sənaye güc elektronikasında IGBT modulları üçün xüsusi soyutma həlli axtarırsınız? Daha sürətli tövsiyə və qiymət təklifi almaq üçün modul modeliniz, istilik yükünüz və düzülüş təsvirlərinizlə bizimlə əlaqə saxlayın.
Ən vacib başlanğıc nöqtəsi modulun faktiki güc itkisi və icazə verilən maksimum qovşaq temperaturudur. Soyutma quruluşu yalnız qovşaq temperaturunun göstərilən limitdən aşağıda qalacağı təsdiqləndikdən sonra seçilməlidir.
Bir çox moduldan radiatora birləşdirilən qurğular üçün bəli. İstehsalçının təlimatları göstərir ki, təmas istilik müqavimətini azaltmaq üçün termal yağ və ya digər uyğun TIM istifadə olunur, lakin o, bərabər şəkildə və tövsiyə olunan qalınlıqda tətbiq olunmalıdır.
Maye soyutma, güc sıxlığı yüksək olduqda, yer məhdud olduqda və hava soyutması modulu istilik limitləri daxilində saxlaya bilmədikdə daha cəlbedici olur. Fuji-nin tətbiq materiallarında su ilə soyutma, montaj sıxlığını artırmaq və istilik müqavimətini azaltmaq üçün bir yol kimi xüsusi olaraq təsvir edilmişdir.
Bəli. Rəsmi tətbiq təlimatlarında deyilir ki, zəif düzlük, kobudluq və ya səhv yığılma təmas istilik müqavimətini artıra və istilik göstəricilərini pisləşdirə bilər.
Bəli. Infineon qeyd edir ki, daha yüksək hündürlüklərdə aşağı hava təzyiqi hava soyutma sistemlərinin effektivliyini azaldır, buna görə də istilik dizaynı bu iş şəraiti üçün yenidən yoxlanılmalıdır.
