在柔直輸電的換流站中,大量的IGBT模塊緊密排列,熱管散熱器可以針對每個模塊的發(fā)熱情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。通過合理布置熱管的位置和數(shù)量,確保熱量能夠及時從模塊傳導(dǎo)至散熱器的鰭片上。這些鰭片與周圍空氣進(jìn)行熱交換,將熱量散發(fā)到環(huán)境中。與傳統(tǒng)散熱方式相比,熱管散熱器具有更高的熱導(dǎo)率,能夠在更小的溫差下傳遞更多的熱量,從而有效降低功率器件的工作溫度,減少因過熱導(dǎo)致的器件損壞和故障,保障柔直輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,提高電力傳輸?shù)目煽啃浴峁苌崞髟O(shè)計合理,散熱效果更佳。北京分離式熱管散熱器使用注意事項
熱管是一種具有極高導(dǎo)熱性能的傳熱元件,其工作原理基于相變傳熱。熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成,內(nèi)部抽真空后充入適量的工作液體(如純凈水、氨、甲醇等)。當(dāng)熱管的一端受熱時,工作液體吸收熱量汽化成蒸汽,蒸汽在微小的壓差下迅速流向另一端(冷端)。在冷端,蒸汽遇冷放熱凝結(jié)成液體,液體在吸液芯的毛細(xì)力作用下又回流到熱端,如此循環(huán)往復(fù),實現(xiàn)熱量的高效傳遞。與傳統(tǒng)的固體導(dǎo)熱方式相比,熱管的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)銅、鋁等金屬材料的幾百倍甚至上千倍 ,能夠快速將熱量從熱源傳遞到散熱端。鄭州復(fù)合熱管散熱器安裝熱管散熱器結(jié)構(gòu)緊湊,散熱性能出色。
熱管散熱器的部件是熱管,其工作原理基于 “相變傳熱” 現(xiàn)象。熱管是一種具有高導(dǎo)熱性能的封閉真空管,內(nèi)部抽成真空后充入適量的工作液體,如純凈水、甲醇或液態(tài)氨等。熱管通常由蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段三部分組成。當(dāng)熱管的蒸發(fā)段接觸到發(fā)熱源時,熱量使工作液體迅速汽化,由于汽化過程會吸收大量的熱量,從而快速帶走發(fā)熱源的熱量。氣態(tài)的工作介質(zhì)在管內(nèi)壓差的作用下,迅速流向溫度較低的冷凝段。在冷凝段,氣態(tài)介質(zhì)遇到溫度較低的管壁,釋放熱量并重新凝結(jié)成液態(tài)。凝結(jié)后的液態(tài)工作介質(zhì)在重力或吸液芯毛細(xì)力的作用下,回流至蒸發(fā)段,再次吸收熱量汽化,如此循環(huán)往復(fù),形成一個高效的熱量傳遞過程。
在一些先進(jìn)的設(shè)計中,還會采用微通道熱管技術(shù),微通道熱管內(nèi)部具有微小的通道,極大地增加了工作介質(zhì)與管壁的接觸面積,從而強化了熱交換過程。這種技術(shù)應(yīng)用于IGBT熱管散熱器中,可以在不增加散熱器體積的情況下,顯著提高散熱能力,滿足高功率密度IGBT的散熱需求。此外,IGBT熱管散熱器還與先進(jìn)的冷卻技術(shù)相結(jié)合,以進(jìn)一步提高散熱效率。例如,在一些數(shù)據(jù)中心的不間斷電源(UPS)系統(tǒng)中,采用液冷與熱管散熱器相結(jié)合的方式。熱管將IGBT的熱量傳遞到液冷板上,冷卻液通過循環(huán)將熱量帶走。這種混合冷卻方式能夠應(yīng)對UPS系統(tǒng)中IGBT在高功率運行時的散熱問題,保障數(shù)據(jù)中心在停電等緊急情況下的電力供應(yīng)穩(wěn)定,同時延長IGBT的使用壽命,降低維護(hù)成本。熱管散熱器通過快速熱傳導(dǎo),有效降低設(shè)備溫度。
電力電子熱管散熱器的不斷發(fā)展為電力電子技術(shù)的進(jìn)步提供了有力的支持。在高功率應(yīng)用領(lǐng)域,如高壓直流輸電系統(tǒng)中的換流閥,熱管散熱器能夠滿足高功率IGBT模塊的散熱需求。其高效的散熱能力使得換流閥可以在高電壓、大電流下穩(wěn)定工作,保障了直流輸電的可靠性和效率,推動了高壓直流輸電技術(shù)的發(fā)展。在新能源發(fā)電領(lǐng)域,無論是風(fēng)力發(fā)電還是太陽能光伏發(fā)電,電力電子設(shè)備是能量轉(zhuǎn)換和控制的關(guān)鍵。熱管散熱器確保了這些設(shè)備中的功率半導(dǎo)體器件在復(fù)雜的環(huán)境和工況下正常運行。例如,在風(fēng)力發(fā)電變流器中,熱管散熱器可以應(yīng)對風(fēng)速變化引起的功率波動導(dǎo)致的發(fā)熱變化,提高了變流器的性能和壽命,促進(jìn)了新能源發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用。同時,在電力電子設(shè)備不斷小型化、集成化的趨勢下,熱管散熱器的緊湊設(shè)計和高效散熱性能為設(shè)備的發(fā)展提供了可能,使得更多高性能、小型化的電力電子設(shè)備能夠應(yīng)用于航空航天、電動汽車等領(lǐng)域,推動了整個電力電子行業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展。純水冷卻,降低設(shè)備溫度,延長使用壽命。河南交通行業(yè)熱管散熱器廠家推薦
高效熱管散熱器,為電子設(shè)備提供穩(wěn)定的運行環(huán)境。北京分離式熱管散熱器使用注意事項
IGBT 是由雙極型晶體管(BJT)和金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)組合而成的復(fù)合器件,它兼具了 MOSFET 的高輸入阻抗和 BJT 的低導(dǎo)通壓降特性。在實際工作中,IGBT 的功率損耗主要來源于導(dǎo)通損耗、開關(guān)損耗和柵極驅(qū)動損耗。隨著電力電子設(shè)備向高功率、高頻化、小型化方向發(fā)展,IGBT 器件的功率密度不斷提高,單位面積產(chǎn)生的熱量也急劇增加。研究表明,IGBT 結(jié)溫每升高 10℃,其可靠性將下降約 50% 。因此,為了確保 IGBT 器件在額定結(jié)溫范圍內(nèi)穩(wěn)定工作,對散熱系統(tǒng)的散熱能力提出了極高要求。傳統(tǒng)的散熱方式,如自然散熱、強制風(fēng)冷等,在面對高功率密度的 IGBT 器件時,已難以滿足散熱需求,亟需更高效的散熱技術(shù)。北京分離式熱管散熱器使用注意事項