IGBT散热器风冷散热优化设计与评估

摘要

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块功耗持续增加,对风冷散热提出了更高要求.以某大型冷水机组变频器为研究对象,结合仿真模拟和试验测试,提出IGBT散热器优化方案:一是将散热器翅片间距从3.0 mm减小到2.5 mm,增大换热面积;二是给每个IGBT模块增加2根热管,突破肋效率带来的瓶颈问题.优化后进行验证,IGBT的工作结温从149.9℃降到127.2℃,达到了IGBT最高工作结温控制在130℃以内的设计要求;同时对热管相容性和寿命进行评估,表明热管工作介质不会对管壳材料造成腐蚀或者溶解,热管寿命可达到21万3414小时,能够保证变频器和IGBT模块的长期可靠运行.