Quais são os métodos de roteamento comuns para dissipadores de calor IGBT?

Ei! Como fornecedor de roteamento de dissipadores de calor IGBT, vi em primeira mão a importância de métodos de roteamento eficazes para dissipadores de calor IGBT. Neste blog, vou compartilhar alguns dos métodos de roteamento comuns amplamente utilizados na indústria.

1. Roteamento de Convecção Natural

A convecção natural é um dos métodos de roteamento mais simples e econômicos. Baseia-se no movimento natural do ar devido às diferenças de temperatura. Quando o dissipador de calor do IGBT esquenta, o ar próximo a ele aquece, torna-se menos denso e sobe. O ar mais frio então entra para ocupar seu lugar.

Este método é ótimo para aplicações de baixa potência onde a geração de calor é relativamente pequena. Não requer energia adicional para ventiladores ou bombas, o que significa menor consumo de energia e menos manutenção. No entanto, também tem suas limitações. A taxa de resfriamento é relativamente lenta e pode não ser suficiente para IGBTs de alta potência que geram uma grande quantidade de calor.

Por exemplo, em alguns produtos eletrônicos de consumo de pequena escala, um simples dissipador de calor usando roteamento de convecção natural pode funcionar perfeitamente. Mas se você estiver lidando com IGBTs de nível industrial em um inversor de alta potência, provavelmente precisará procurar soluções mais robustas.

2. Roteamento de convecção de ar forçado

Quando a convecção natural não é suficiente, a convecção forçada de ar vem em socorro. Este método utiliza ventiladores para mover o ar sobre a superfície do dissipador de calor, aumentando a taxa de transferência de calor.

Existem diferentes maneiras de configurar o roteamento de convecção de ar forçado. Você pode ter um único ventilador soprando ar diretamente no dissipador de calor ou pode usar vários ventiladores em uma configuração mais complexa. Uma configuração comum é ter um ventilador soprando ar através de um dissipador de calor com aletas. As aletas aumentam a área de superfície do dissipador de calor, permitindo uma transferência de calor mais eficiente para o ar em movimento.

A convecção de ar forçado é amplamente utilizada em uma variedade de aplicações, desde fontes de alimentação de computadores até equipamentos industriais de grande escala. Ele pode suportar uma carga térmica maior em comparação com a convecção natural. No entanto, tem algumas desvantagens. Os ventiladores consomem energia e também podem ser uma fonte de ruído. Além disso, eles exigem manutenção regular para garantir que estejam funcionando corretamente.

Se você está procurando um perfil de alumínio para dissipador de calor de alta qualidade para aplicações de convecção de ar forçado, você pode conferirPerfil de alumínio do dissipador de calor. Esses perfis são projetados para maximizar a transferência de calor e são uma ótima opção para sistemas de resfriamento de ar forçado.

3. Roteamento de resfriamento líquido

O resfriamento líquido é outro método de roteamento popular para dissipadores de calor IGBT, especialmente para aplicações de alta potência. Em um sistema de refrigeração líquida, um refrigerante (geralmente água ou uma mistura de água e glicol) circula através de um trocador de calor conectado ao dissipador de calor.

O refrigerante absorve o calor do dissipador de calor do IGBT e depois o transfere para um radiador ou torre de resfriamento, onde é dissipado no ambiente. O resfriamento líquido tem diversas vantagens. Ele pode suportar cargas de calor extremamente altas e geralmente é mais eficiente do que os métodos de resfriamento a ar. Também permite designs mais compactos, pois o calor pode ser transferido para fora do módulo IGBT de forma mais eficaz.

No entanto, os sistemas de refrigeração líquida são mais complexos e caros de instalar e manter. Também existe o risco de vazamentos, que podem causar danos ao equipamento. Mas com projeto e manutenção adequados, esses riscos podem ser minimizados.

Para aplicações como sistemas de iluminação LED de resfriamento de dissipador de calor, o resfriamento líquido pode fornecer uma solução confiável e eficiente. Você pode saber mais sobre isso visitandoSistemas de iluminação LED para resfriamento de dissipador de calor.

4. Roteamento de tubo de calor

Os tubos de calor são dispositivos de transferência de calor altamente eficientes que podem ser usados ​​no roteamento do dissipador de calor IGBT. Um tubo de calor é um tubo selado que contém uma pequena quantidade de fluido de trabalho. Uma extremidade do tubo de calor está em contato com a fonte de calor (o IGBT) e a outra extremidade está em contato com o dissipador de calor.

Quando a fonte de calor aquece o fluido de trabalho em uma extremidade do tubo de calor, o fluido evapora. O vapor então viaja para a extremidade mais fria do tubo de calor, onde se condensa e libera o calor. O fluido condensado então retorna à extremidade quente por ação capilar ou gravidade, dependendo do projeto do tubo de calor.

Os tubos de calor oferecem vários benefícios. Eles têm uma condutividade térmica muito alta, o que significa que podem transferir calor de forma rápida e eficiente. Eles também são dispositivos passivos, o que significa que não requerem nenhuma fonte de alimentação externa. Isso os torna uma ótima opção para aplicações onde a eficiência energética é importante.

No entanto, os tubos de calor podem ser relativamente caros e o seu desempenho pode ser afetado por fatores como a orientação do tubo de calor e a qualidade do fluido de trabalho.

5. Fase - Roteamento de Mudança de Material (PCM)

Materiais de mudança de fase são substâncias que podem absorver e liberar grandes quantidades de calor durante uma mudança de fase, como fusão e solidificação. No roteamento do dissipador de calor IGBT, os PCMs podem ser usados ​​para armazenar e liberar calor conforme necessário.

Quando o IGBT gera calor, o PCM absorve o calor e derrete. Isso ajuda a manter a temperatura do dissipador de calor e do IGBT dentro de uma faixa segura. Quando a geração de calor diminui, o PCM solidifica e libera o calor armazenado.

Os métodos de roteamento baseados em PCM podem ser uma boa opção para aplicações onde há cargas de calor intermitentes. Eles podem fornecer um buffer para evitar o superaquecimento durante os períodos de pico de geração de calor. No entanto, a escolha do PCM é crucial, uma vez que diferentes PCMs têm diferentes pontos de fusão e capacidades de armazenamento de calor.

Fazendo a escolha certa

Quando se trata de escolher o método de roteamento correto para seu dissipador de calor IGBT, há vários fatores a serem considerados. A classificação de potência do IGBT é um dos fatores mais importantes. IGBTs de maior potência geram mais calor e exigirão métodos de resfriamento mais eficazes.

O espaço disponível também é levado em consideração. Em algumas aplicações, pode haver espaço limitado para um grande dissipador de calor ou um sistema de refrigeração complexo. Nesses casos, pode ser necessário escolher um método de roteamento mais compacto, como heat pipe ou roteamento baseado em PCM.

O custo é outro fator. A convecção natural é a opção mais barata, enquanto os sistemas de refrigeração líquida e tubos de calor tendem a ser mais caros. Você precisará equilibrar o custo com os requisitos de desempenho do seu aplicativo.

Se você não tiver certeza de qual método de roteamento é melhor para suas necessidades, não hesite em entrar em contato. Como fornecedor de roteamento de dissipadores de calor IGBT, temos a experiência necessária para ajudá-lo a escolher a solução certa para sua aplicação específica. Esteja você trabalhando em um projeto de pequena escala ou em uma instalação industrial de grande escala, podemos fornecer produtos de alta qualidade e aconselhamento profissional.

Se você estiver interessado em soluções OEM, também oferecemosDissipador de calor LED de fundição sob pressão de alumínio OEM. Esses dissipadores de calor podem ser personalizados para atender às suas necessidades específicas.

Então, se você está no mercado de soluções de roteamento de dissipadores de calor IGBT, entre em contato conosco. Estamos aqui para ajudá-lo a encontrar a melhor maneira de manter seus IGBTs resfriados e funcionando com eficiência.

Referências

• Incropera, FP e DeWitt, DP (2002). Fundamentos de transferência de calor e massa. John Wiley e Filhos.
• Kakac, S. e Pramuanjaroenkij, A. (2005). Trocadores de calor: seleção, classificação e projeto térmico. Imprensa CRC.