除了空气的流量以外,Rthha还取决于散热器上热源(功率模块)的分布及其位置。
如果需要对强制风冷的散热器剖面进行优化,则可以将其热传导与热对流的函数对翼片的高度进 积分。经简化后可以得到式(42)
α为对流系数;
U为翼片的周长;
λ为散热器的热传导系数:
A为翼片的截面;
h为翼片的高度。
常常有数个散热器共用一个风扇的情形。在此情形下,散热器既可以并联(散热器左右相邻),又可以串联(散热器在空气流动方向上前后相接)。
尤其是在热串联的情形下,例如,用标准GB电路(半桥模块)的SKiiPPACK构成三相逆变器时,需要在传热设计中特别注意冷却空气会被前置的SKiiPPACK所加热。
作为经验值,在空气流量为300m3/h时,每kW功耗所导致的进出口空气温差可达10℃左右。
8.5 水冷
对于功率模块进行水冷既可以用于特大功率的变流器(MW级),又可以用于较小的功率,条件是系统本身已经提供了循环水的装置(例如,汽车驱动、电解装置、感应加热等)。
如果冷却介质的热量被直接释放到环境大气中,则冷却介质的进口温度多为50℃~70℃。在具有主动制冷的工业装置中也可以是15℃~25℃。
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