有效的热管理对于电力电子设备的可靠运行至关重要。 适当的冷却解决方案可以防止过热、延长组件寿命和提高整体效率。 本条讨论了设计有效的电力电子冷却系统所涉及的关键计算。

了解热发电

热管理的第一步是估计电子元件产生的热量. 晶体管和二极管等设备的功率损失将电能转化为热量. 热散(Q)可以使用公式计算:

Q = P 损失]

P 损失是瓦特的功率损失。准确估计P 损失需要了解设备特性和操作条件。

计算降温要求

一旦热量产生出来,冷却系统就必须设计有效去除这种热量. 基本的热传导方程是:

Q=h×A×××T]].

: 用于下列目的:

  • Q是热传导速率(W).
  • h是热传导系数(W/m2-K)
  • A是热交换的表面积(平方米)
  • QQT 是设备与冷却介质(K)之间的温度差.

设计有效的冷却系统涉及选择适当的材料和方法,以最大限度地扩大热传导系数和表面积,确保QQT保持在安全限度内。

冷却解决方案选项

常见的冷却溶液包括空气冷却,液体冷却,热汇. 每一种方法都有具体的计算,以确定适宜性和有效性.

例如,在液体冷却时,流速(QQ流量)必须足以消除计算出的热量:

Q= ^ C p × × ⁇ 流 × × ]

: 用于下列目的:

  • ox]是流体密度(千克/立方米)
  • C p是特定的热容量(J/kg-K).
  • QQ流量是流量率(立方米/秒)
  • QQT 是插座和插座之间的温度差(K)