IGBT的两种主流散热方式：风冷与液冷

IGBT的两种主流散热方式：风冷与液冷

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/weixin_43168481/article/details/145794241

IGBT（绝缘栅双极型晶体管）作为一种重要的功率半导体器件，在各种电力电子设备中广泛应用。为了确保其正常运行和延长使用寿命，散热是一个关键问题。本文将详细介绍IGBT的两种主流散热方法：风冷和液冷。

风冷散热

风冷散热是最常见的散热方式，其基本原理是将IGBT安装在散热片上，然后通过风扇吹散热片来带走热量。

对于单管IGBT来说，需要注意的是不能直接将IGBT安装在散热片上，因为背面的金属是IGBT的C极，散热片是接地的，直接安装会导致短路。因此需要在之间加一层既能绝缘又能导热的材料。

常用的绝缘导热材料有两种：

1. 陶瓷片：具有良好的绝缘和导热性能，但厚度相对较大。

2. 导热胶垫：优点是厚度较薄，但组装时容易损坏，可能导致整机绝缘问题。

陶瓷片和导热胶垫示意图

此外，为了提高导热效率，通常还会在材料之间涂抹导热硅脂，以填充微小的缝隙。

涂完导热硅脂的IGBT模块

将IGBT固定在散热器上后，风扇会吹散热器的翅片，从而带走热量。更先进的方法是将热管嵌入散热器中，热管通过内部介质的相变循环来高效散热。

热管散热原理示意图

液冷散热

液冷散热的原理是在散热器中间加入水管，热量通过流动的冷却液被带走。冷却液通常是由水和防冻液混合而成，以防止在低温环境下冻结。

液冷散热系统示意图

实际应用中的液冷散热装置

从散热效果来看，液冷优于风冷，但液冷系统需要额外的冷却设备，成本相对较高。因此在实际应用中需要根据具体需求进行权衡：

• 如果追求简单低成本，可以选择风冷。
• 如果需要更高的效率和更低的温度，液冷是更好的选择，因为更低的温度可以减少IGBT的损耗，提高系统效率。

总结

IGBT的散热方式主要分为风冷和液冷两种。风冷通过散热片和风扇实现散热，成本较低但效果有限；液冷通过冷却液循环散热，效果更好但成本较高。选择哪种方式需要根据具体应用场景和需求来决定。