逆變焊機(jī)的強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱設(shè)計(jì)

張守會(huì)　楊克柱　張光先　叢煒?lè)濉O潤(rùn)生

摘要：對(duì)逆變焊機(jī)進(jìn)行合理的強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱設(shè)計(jì)，有利于提高整機(jī)的可靠性，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。結(jié)合實(shí)例，提出了逆變焊機(jī)強(qiáng)迫風(fēng)冷下IGBT模塊散熱設(shè)計(jì)理論計(jì)算方法，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行仿真分析及測(cè)試驗(yàn)證，結(jié)果證明此計(jì)算方法能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，可以為電焊機(jī)等大功率產(chǎn)品的散熱設(shè)計(jì)提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：逆變焊機(jī);強(qiáng)迫風(fēng)冷;散熱設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TG434.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1001-2303（2020）03-0028-04

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.03.05

1 強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱特點(diǎn)及設(shè)計(jì)要求

強(qiáng)迫風(fēng)冷是利用風(fēng)機(jī)提高空氣的流動(dòng)速度，以保證電子設(shè)備的良好散熱。研究指出[1]，電子設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，其內(nèi)部的高功率器件會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，優(yōu)良的散熱是保證電子設(shè)備可靠性的關(guān)鍵。強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱工作可靠、易于維修保養(yǎng)、成本相對(duì)較低，因此，在電子設(shè)備的冷卻系統(tǒng)中，強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱已成為高功率器件散熱的主要方式。但實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)指出[2]，強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱設(shè)計(jì)的理論計(jì)算相對(duì)復(fù)雜，同時(shí)高功率器件的管殼溫度、散熱器以及風(fēng)機(jī)之間相互影響，使得設(shè)計(jì)人員不能簡(jiǎn)單依靠單一因素確定散熱器結(jié)構(gòu)或確定風(fēng)機(jī)。如何在相互影響的關(guān)系中進(jìn)行散熱計(jì)算，并最終將管殼（或管芯）的溫度控制在要求范圍內(nèi)，成為逆變焊機(jī)強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。本文結(jié)合長(zhǎng)期的工作實(shí)踐，提出了逆變焊機(jī)強(qiáng)迫風(fēng)冷下IGBT模塊散熱設(shè)計(jì)理論計(jì)算方法，并通過(guò)仿真分析、樣機(jī)測(cè)試驗(yàn)證此計(jì)算方式的正確性。……