隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,熱管散熱器在設(shè)計(jì)上不斷創(chuàng)新以滿足更高的散熱要求。在熱管結(jié)構(gòu)方面,新型的微通道熱管被廣泛應(yīng)用于電力電子熱管散熱器。微通道熱管內(nèi)部有微小通道,增加了工作介質(zhì)與管壁的接觸面積,強(qiáng)化了熱交換過(guò)程。在高功率密度的電力電子設(shè)備中,如新一代數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器電源,微通道熱管散熱器能在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高效散熱。同時(shí),在散熱鰭片設(shè)計(jì)上也有創(chuàng)新,仿生學(xué)的樹(shù)形鰭片結(jié)構(gòu)逐漸受到關(guān)注。這種結(jié)構(gòu)模擬樹(shù)木分支形態(tài),能在不增加太多體積的情況下,大幅增加與空氣的接觸面積,提高空氣對(duì)流散熱效率。此外,一些熱管散熱器采用了復(fù)合熱管結(jié)構(gòu),將不同類型的熱管或具有不同功能的部分結(jié)合。例如,將吸液芯結(jié)構(gòu)和重力輔助熱管結(jié)合,使散熱器在不同的工作姿態(tài)下都能保證良好的散熱效果。而且,在制造工藝上,3D打印技術(shù)開(kāi)始用于制造熱管散熱器的部分結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和更精確的尺寸控制,提高熱管與發(fā)熱元件的貼合度和散熱通道的優(yōu)化程度。精確控溫,純水冷卻系統(tǒng)為設(shè)備保駕護(hù)航。遼寧醫(yī)療設(shè)備熱管散熱器選購(gòu)
IGBT 是由雙極型晶體管(BJT)和金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)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(shí)際工作中,IGBT 的功率損耗主要來(lái)源于導(dǎo)通損耗、開(kāi)關(guān)損耗和柵極驅(qū)動(dòng)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(duì)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(qiáng)制風(fēng)冷等,在面對(duì)高功率密度的 IGBT 器件時(shí),已難以滿足散熱需求,亟需更高效的散熱技術(shù)。山東3D復(fù)合相變熱管散熱器選型熱管散熱器為電子設(shè)備提供強(qiáng)大的散熱保障。
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(shí),熱量使工作液體迅速汽化,由于汽化過(guò)程會(huì)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(gè)高效的熱量傳遞過(guò)程。
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(duì)每個(gè)模塊的發(fā)熱情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)合理布置熱管的位置和數(shù)量,確保熱量能夠及時(shí)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(guò)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(yùn)行,提高電力傳輸?shù)目煽啃?。純水冷卻系統(tǒng),提升設(shè)備整體性能。
電力電子熱管散熱器具有出色的環(huán)境適應(yīng)性,能在各種復(fù)雜的工作環(huán)境中保證散熱效果。在高溫環(huán)境下,比如冶金工業(yè)中的電弧爐控制系統(tǒng),電力電子設(shè)備周圍溫度極高。熱管散熱器的熱管和散熱鰭片采用耐高溫材料,熱管內(nèi)的工作介質(zhì)經(jīng)過(guò)特殊選擇,可在高溫下正常進(jìn)行相變循環(huán)。同時(shí),散熱鰭片的特殊設(shè)計(jì)增強(qiáng)了熱輻射能力,有效將熱量散發(fā)到高溫環(huán)境中。在潮濕環(huán)境中,如船舶上的電力推進(jìn)系統(tǒng),熱管散熱器的外殼和熱管表面有良好的防腐處理。采用特殊涂層或耐腐蝕材料能防止水汽和鹽霧侵蝕,其密封設(shè)計(jì)可避免水分進(jìn)入內(nèi)部,保證工作介質(zhì)穩(wěn)定和熱傳遞性能。對(duì)于高粉塵環(huán)境,像煤礦井下的采煤機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),散熱鰭片的設(shè)計(jì)便于粉塵清理,鰭片間距合理,安裝方式也便于定期吹掃或清洗。在有振動(dòng)和沖擊的環(huán)境中,如電動(dòng)汽車和工程機(jī)械中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),熱管散熱器結(jié)構(gòu)牢固,熱管與散熱器連接緊密,能承受振動(dòng)和沖擊,保證散熱系統(tǒng)完整有效。純水冷卻,確保設(shè)備在比較好溫度下運(yùn)行。遼寧醫(yī)療設(shè)備熱管散熱器選購(gòu)
純凈冷卻水,為設(shè)備提供穩(wěn)定環(huán)境。遼寧醫(yī)療設(shè)備熱管散熱器選購(gòu)
納米材料的出現(xiàn)為熱管散熱器的性能提升帶來(lái)了新契機(jī)??蒲腥藛T嘗試將納米顆粒添加到熱管的工作液體中,形成納米流體。以氧化銅納米顆粒為例,將其均勻分散在水中作為熱管的工作液體后,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,熱管的導(dǎo)熱系數(shù)提升了 20% - 30% 。此外,在熱管管壁材料中引入納米涂層,不僅能夠增強(qiáng)管壁的抗腐蝕性能,還能降低表面熱阻,使熱量傳遞更加順暢。這些納米材料的應(yīng)用,從微觀層面優(yōu)化了熱管的傳熱性能,推動(dòng)熱管散熱器向更高效率邁進(jìn)。遼寧醫(yī)療設(shè)備熱管散熱器選購(gòu)