电力电子产品的可靠性与器件温度有很大关系,温度超低器件运行超可靠,业内有“十度法则”或“六度法则”之说,即器件温度每降低十度或六度,寿命提高一倍,无论是“十度法则”还是“六度法则”,虽无明确严谨的理论证明,但是工程经验是能够充分说明,器件温度与器件寿命有密切的关系。
电子产品运行有电流产生,器件本身就产生损耗,而导致发热,而使器件温度升高。为保证可靠运行就必须降低器件温度,而采取各种方法、优化控制,降低开关频率等。还有一个更重要的方面就散热,将热量快速带走,使器件温度降低。这篇文章重点讲一下散热方式相关问题。
器件发热由内向外传导,与人一样,热了需要降温,要不然就会出现问题,如中暑甚至更严重的问题,设备也是如此,发热严重也会出现问题,轻则故障保护,重则失效。
散热方式有以下几种常用方式:自然冷却、强迫风冷、空调致冷、空水冷、纯水冷。
今日说的就是纯水冷。此方式相对比较复杂,成本比较高、基本只有在超大功率设备中风冷无法满足散热需求的情况或是在户外需要密闭空间运行时使用。
这种水冷方式为纯水冷方式与前面讲的空水冷方式有很大差异。空水冷实际还是靠风机散热,此时水冷相当于空调的作用,而纯水冷则没有风机散热了,水冷系统直接设计在设备内,用水直接把设备产生的热量带走,而外围加一个换热器,水空换热器即用风机冷却循环水,降低水温,前面讲的空水冷是用水冷却空气,降低空气温度。
纯水冷工艺复杂要求高,水需用纯水,保证洁净度、不结垢、去离子、有较低电导率,保证绝缘性能。水温控制要适宜,不能形成凝露。水需要防冻,以免在设备停运时冬天冻坏管道。此冷却方式在超大功率产品应用效果较好,性价比较高。用户需要有一定的维护保养技能,平时注意观察是否有漏水、渗水等,补水时需同比例加防冻液,换热器需及时清理,以免堵塞风道造成水温升高影响冷却效果。
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电力电子设备散热方式:纯水冷却解析
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