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變頻器散熱解決方案Electric car controller heat dissipation

　　變頻器（VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的。
　　變頻器散熱對于變頻器的性能與使用壽命影響巨大，一個好的散熱散熱解決方案對于變頻器來說無疑是重要的，特別是在競爭激烈的情況下，良好的散熱能提升變頻器的質量，提升競爭力。文軒熱能多年來為眾多變頻器生產廠家提供先進的散熱技術與服務，為客戶變頻器產品量身訂制散熱解決方案，同時還提供有效的熱仿真、熱模擬、熱測試等技術支持，為變頻器產品性能的穩定發揮保駕護航。

高壓變頻器散熱解決方案

變頻器的仿真模型示意圖及相關參數：

參數：
（1）環境溫度調整為50?C；
（2）風機使用2pcs；
（3）調整散熱片結構及參數。
（4）使用導熱介質為7762，K=4w/m*K,0.2mm
（5）熱管導熱模型參數調整為：
　　　 K radius=130W/m*K，
　　　 K length=32000W/m*K；
（6）熱管表面接觸熱阻為bonding 2.5E-6；
（7）使用Infineon IGBT 熱模型。

IGBT模型仿真示意圖及參數：

下圖左為英飛凌FF600R17內部結構圖及發熱元件示意圖，總功率：660W，假設導熱介質為0.2mm厚7762導熱膏。

熱管散熱器仿真模型示意圖及相關參數：

散熱器參數：
基板尺寸：230*320*14mm；
Bonding fin: 厚15mm, 高72mm；
Shorter fin: length 210mm，offset 5mm,17fins；
Longer fins: length:320mm, 18fins；
Total 35fins
熱管參數：
D9.5熱管；
采用埋管方式嵌到散熱基板底部上； 6pcs，pitch 12mm；
環氧樹脂粘合： K>=4W/m*K

模塊進氣氣流速度擴散程度仿真示意圖：

module
	1	2	3	4	5
DP(Pa)	209	211.6	208.3	210.5	211.1
Flow(M^3/H)	693.4	694.9	692.4	699.0	703.1
	6	7	8	9	10
DP(Pa)	195	202.8	201.6	202.4	203.7
Flow(M^3/H)	675.3	685.2	677.3	680.1	679.4
	11	12	13	14	15
PD(Pa)	195.3	199.7	197.1	200.2	200.5
Flow(M^3/H)	671.6	680.6	669.5	673.6	674.5

最小氣流：669.5m^3/H　最大氣流：703.1m^3/H

變頻器模塊模型散熱仿真結果及風扇工作點示意圖：

變頻器散熱器中截面溫度擴散程度仿真示意圖（取流量最小模組）：

（最小氣流值：669.5m^3/H，壓力值：197.1Pa。）

散熱器模塊溫度擴散程度仿真示意圖：

IGBT NTC和二極管溫度擴散程度仿真示意圖：

	H.S Max Temp	H.S Max DT	Diode case temp (?C)	IGBT 內部核心器件最高節點溫度（?C）			Max Junction Temp.
				NTC temp. #1	NTC temp. #2	NTC DT	#1	#2
H.S. with H.P.	91.6	41.6	89 88.7 84.8	88.9	90.1	1.2	107.7	108.9
環境溫度為：50?C；假定使用7762導熱膏 0.2mm。

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