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文軒電器

變頻器散熱解決方案Electric car controller heat dissipation

  變頻器(VFD)是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率,根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節能、調速的目的。
  變頻器散熱對于變頻器的性能與使用壽命影響巨大,一個好的散熱散熱解決方案對于變頻器來說無疑是重要的,特別是在競爭激烈的情況下,良好的散熱能提升變頻器的質量,提升競爭力。文軒熱能多年來為眾多變頻器生產廠家提供先進的散熱技術與服務,為客戶變頻器產品量身訂制散熱解決方案,同時還提供有效的熱仿真、熱模擬、熱測試等技術支持,為變頻器產品性能的穩定發揮保駕護航。
變頻器的仿真模型示意圖及相關參數:
 
參數:
(1)環境溫度調整為50?C;
(2)風機使用2pcs;
(3)調整散熱片結構及參數。
(4)使用導熱介質為7762,K=4w/m*K,0.2mm
(5)熱管導熱模型參數調整為:
    K radius=130W/m*K,
    K length=32000W/m*K;
(6)熱管表面接觸熱阻為bonding 2.5E-6;
(7)使用Infineon IGBT 熱模型。
 
IGBT模型仿真示意圖及參數:
下圖左為英飛凌FF600R17內部結構圖及發熱元件示意圖,總功率:660W,假設導熱介質為0.2mm厚7762導熱膏。
熱管散熱器仿真模型示意圖及相關參數:
散熱器參數:
基板尺寸:230*320*14mm;
Bonding fin: 厚15mm, 高72mm;
Shorter fin: length 210mm,offset 5mm,17fins;
Longer fins: length:320mm, 18fins;
Total 35fins
熱管參數:
D9.5熱管;
采用埋管方式嵌到散熱基板底部上; 6pcs,pitch 12mm;
環氧樹脂粘合: K>=4W/m*K
 
模塊進氣氣流速度擴散程度仿真示意圖:
 module
  1 2 3 4 5
 DP(Pa) 209  211.6  208.3  210.5 211.1
  Flow(M^3/H) 693.4  694.9  692.4  699.0 703.1
   6  7  8  9 10
 DP(Pa) 195  202.8  201.6  202.4 203.7
 Flow(M^3/H) 675.3  685.2  677.3  680.1 679.4
  11  12  13  14 15
PD(Pa) 195.3  199.7  197.1  200.2 200.5
Flow(M^3/H) 671.6  680.6  669.5  673.6 674.5
最小氣流:669.5m^3/H 最大氣流:703.1m^3/H
 
變頻器模塊模型散熱仿真結果及風扇工作點示意圖:
變頻器散熱器中截面溫度擴散程度仿真示意圖(取流量最小模組):
(最小氣流值:669.5m^3/H,壓力值:197.1Pa。)
 
散熱器模塊溫度擴散程度仿真示意圖:
IGBT NTC和二極管溫度擴散程度仿真示意圖:
 

 

 H.S
Max Temp

 H.S Max DT

Diode case temp
(?C)

IGBT 內部核心器件
最高節點溫度(?C)

Max Junction Temp.

NTC temp.
#1

NTC temp.
#2

NTC DT

#1

#2

H.S. with H.P.

91.6

41.6

89
88.7
84.8

88.9

90.1

1.2

107.7

108.9

環境溫度為:50?C;假定使用7762導熱膏 0.2mm。

文軒散熱心聲:信譽和口碑遠遠比業績更重要

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