在長期運行過程中,電力電子設備如開關電源、逆變器等中的半導體元件會因發(fā)熱出現(xiàn)性能老化問題。熱管散熱器通過高效散熱維持元件在合適的工作溫度,從而減緩老化速度。例如,在工業(yè)用的大功率逆變器中,其內(nèi)部的電力電子元件持續(xù)高負荷工作,產(chǎn)生的熱量如果不能及時散出,會導致元件的結溫升高。熱管散熱器能有效控制元件溫度,降低因高溫引起的故障率。它的穩(wěn)定性也很強,在不同的環(huán)境溫度和負載條件下都能穩(wěn)定工作。當設備負載突然增大,發(fā)熱功率增加時,熱管內(nèi)的工作介質會加快相變速度,增強散熱能力。而且,熱管散熱器的材料和結構設計保證了其耐用性。質量的熱管材料可以經(jīng)受長時間的熱循環(huán),不易出現(xiàn)泄漏等問題。散熱器的整體結構能夠承受一定程度的振動和沖擊,這對于一些在移動設備或惡劣工業(yè)環(huán)境中的電力電子應用尤為重要,可確保設備長期可靠運行。智能調控,純水冷卻系統(tǒng)滿足不同需求。浙江交通行業(yè)熱管散熱器原理
柔直輸電熱管散熱器的發(fā)展對于柔直輸電技術的進步有著深遠的影響。隨著柔直輸電朝著更高電壓、更大容量、更遠距離的方向發(fā)展,對散熱的要求也越來越高,熱管散熱器為其提供了關鍵支持。在高電壓大容量的柔直輸電換流站建設中,熱管散熱器能夠滿足大量功率器件的散熱需求,保障換流站的穩(wěn)定運行,從而推動柔直輸電技術在長距離輸電中的應用。例如,在跨區(qū)域的柔直輸電工程中,熱管散熱器確保了換流設備在不同地理環(huán)境和氣候條件下的正常運行,促進了能源的優(yōu)化配置和區(qū)域間的電力互濟。同時,在柔直輸電技術與其他新興技術的融合方面,如與智能電網(wǎng)技術、儲能技術結合時,熱管散熱器的穩(wěn)定散熱保證了這些復合系統(tǒng)中的電力電子設備可靠工作。它為柔直輸電技術在分布式能源接入、城市電網(wǎng)改造等更多領域的拓展創(chuàng)造了條件,推動整個電力系統(tǒng)朝著更加靈活、高效、智能的方向發(fā)展,對于保障國家能源安全和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。合肥耐用熱管散熱器生產(chǎn)廠家純水冷卻系統(tǒng),讓設備運行更高效、更安全。
IGBT 是由雙極型晶體管(BJT)和金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)組合而成的復合器件,它兼具了 MOSFET 的高輸入阻抗和 BJT 的低導通壓降特性。在實際工作中,IGBT 的功率損耗主要來源于導通損耗、開關損耗和柵極驅動損耗。隨著電力電子設備向高功率、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 器件在額定結溫范圍內(nèi)穩(wěn)定工作,對散熱系統(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、強制風冷等,在面對高功率密度的 IGBT 器件時,已難以滿足散熱需求,亟需更高效的散熱技術。
熱管散熱器的部件 —— 熱管,是一種具有高導熱性能的封閉真空管,其工作原理基于相變傳熱。熱管內(nèi)部抽成真空后,充入適量的工作液體,如常見的水、乙醇或液態(tài)氨等。熱管一般分為蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段三個部分。當熱管的蒸發(fā)段與發(fā)熱源接觸時,熱量使工作液體迅速汽化,汽化過程吸收大量熱量,從而帶走發(fā)熱源的熱量。氣態(tài)的工作介質在管內(nèi)壓差的作用下,快速流向溫度較低的冷凝段。在冷凝段,氣態(tài)介質遇冷釋放熱量,重新凝結成液態(tài)。凝結后的液態(tài)工作介質在重力或吸液芯毛細力的作用下,回流至蒸發(fā)段,再次吸收熱量汽化,如此循環(huán)往復,形成高效的熱量傳遞循環(huán)。這種獨特的傳熱方式,使得熱管能夠在極小的溫差下實現(xiàn)大量熱量的快速傳遞,其傳熱效率遠超傳統(tǒng)的金屬導熱方式。純水冷卻,降低設備溫度,延長使用壽命。
IGBT熱管散熱器的良好熱穩(wěn)定性對電力電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性有積極影響。在電力系統(tǒng)的動態(tài)過程中,IGBT的負載可能會發(fā)生突然變化,這會引起發(fā)熱量的瞬間波動。IGBT熱管散熱器能夠快速適應這種熱量變化,通過熱管內(nèi)工作介質的快速相變和熱傳遞,及時調整散熱速率。例如,在高壓直流輸電系統(tǒng)的換流站中,當系統(tǒng)發(fā)生故障或進行功率調整時,IGBT的工作狀態(tài)會迅速改變。此時,熱管散熱器可以迅速響應,防止IGBT因過熱而損壞,維持換流站的正常運行,保障整個高壓直流輸電線路的穩(wěn)定,避免因局部故障引發(fā)大面積停電等嚴重后果。此外,IGBT熱管散熱器的可靠性還體現(xiàn)在其自身的結構和材料上。其采用的高質量熱管和堅固的散熱器結構能夠承受長期的熱循環(huán)和機械振動。在軌道交通的牽引變流器中,車輛的運行會產(chǎn)生振動和沖擊,但IGBT熱管散熱器的牢固結構可以保證其在這種惡劣條件下不發(fā)生松動或損壞,持續(xù)為IGBT模塊提供穩(wěn)定的散熱環(huán)境,提高了軌道交通系統(tǒng)的運行安全性和可靠性。純凈水質,純水冷卻系統(tǒng)減少維護成本。浙江交通行業(yè)熱管散熱器原理
高效純水冷卻,設備降溫更迅速、更高效。浙江交通行業(yè)熱管散熱器原理
回路型熱管散熱器采用了更為復雜的設計,它通過蒸汽通道和液體通道將蒸發(fā)段、冷凝段和補償室連接起來,形成一個閉合的回路。這種結構使得工作介質的循環(huán)更加穩(wěn)定,不受重力方向的限制,適用于對安裝角度要求靈活的場景,如筆記本電腦、平板電腦等移動設備。在筆記本電腦中,回路型熱管散熱器可以根據(jù)內(nèi)部空間的布局,靈活地彎曲和布置熱管,將 CPU 和 GPU 產(chǎn)生的熱量有效地傳遞到散熱鰭片,同時避免了因設備移動或傾斜導致的散熱性能下降問題。浙江交通行業(yè)熱管散熱器原理