8 功率模块的冷却
8.1 冷却装置、冷却介质和冷却方法
    功率模块的通态损耗、开关损耗、截止损耗等所产生的温升须由散热器来降低。散热器的作用是增加功率模块的传热和辐射面积、扩张热流以及缓冲传热过程。
    基于模块的绝缘性能， 一个系统的所有功率模块都可安装在一块共同的散热器上，该散热器同时还可当作结构部件，实现其他的功能(外壳、底座等)。
    散热器的散热过程为：通过直接传导或借助于传热介质将热量传递到冷却介质。
    传热介质可以是空气、水或者(在极少数情况下)绝缘油，通过其自身的重力或通过风扇以及泵来实现循环传热过程。
    冷却介质可以是自然或被强制流动的空气、水及其混合液。
    下面将主要讨论自然空气冷却(自然对流)、强制空气冷却以及仅含一种冷却介质的水冷系统。其他更为复杂的冷却方式，象热管或蒸发冷却，一般来说需要针对具体的应用做特别的没计。另外，在功率模块中油冷也几乎很少被用到。
    在材料费用和加工费用允许的情况下，散热器材料应该具有尽可能好的导热系数λ。因此，金属铝(纯铝λ=247W／m·K)通常是优先被采用的材料。在要求特别高的场合有时也可以采用铜(λ=398W／m·K)。
    值得注意的是导热系数与制造工艺以及所采用的合金有很大的关系。在实际应用中，多数散热器的导热系数λ大致在150W／m·K(铸造铝合金)和220W／m·K(AIMgSi挤压成型)之间。
    热量的扩散对散热器的散热效率有着可观的影响。因此，对散热器根部厚度的优化、翼片的数目、翼片的高度以及翼片的厚度之间比例的合适选取显得相当重要：
    1)散热器的根部是用于安装功率模块的、不含分岔的平面区域。该处与模块底板之间的温度梯度相对较小，有着明显的热扩散作用；
    2)对于空气冷却散热器来说，其大部分热量是通  >>