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变频器散热解决方案Electric car controller heat dissipation

　　变频器（VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。
　　变频器散热对于变频器的性能与使用寿命影响巨大，一个好的散热散热解决方案对于变频器来说无疑是重要的，特别是在竞争激烈的情况下，良好的散热能提升变频器的质量，提升竞争力。文轩热能多年来为众多变频器生产厂家提供先进的散热技术与服务，为客户变频器产品量身订制散热解决方案，同时还提供有效的热仿真、热模拟、热测试等技术支持，为变频器产品性能的稳定发挥保驾护航。

高压变频器散热解决方案

变频器的仿真模型示意图及相关参数：

参数：
（1）环境温度调整为50⁰C；
（2）风机使用2pcs；
（3）调整散热片结构及参数。
（4）使用导热介质为7762，K=4w/m*K,0.2mm
（5）热管导热模型参数调整为：
　　　 K radius=130W/m*K，
　　　 K length=32000W/m*K；
（6）热管表面接触热阻为bonding 2.5E-6；
（7）使用Infineon IGBT 热模型。

IGBT模型仿真示意图及参数：

下图左为英飞凌FF600R17内部结构图及发热元件示意图，总功率：660W，假设导热介质为0.2mm厚7762导热膏。

热管散热器仿真模型示意图及相关参数：

散热器参数：
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
热管参数：
D9.5热管；
采用埋管方式嵌到散热基板底部上； 6pcs，pitch 12mm；
环氧树脂粘合： K>=4W/m*K

模块进气气流速度扩散程度仿真示意图：

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

最小气流：669.5m^3/H　最大气流：703.1m^3/H

变频器模块模型散热仿真结果及风扇工作点示意图：

变频器散热器中截面温度扩散程度仿真示意图（取流量最小模组）：

（最小气流值：669.5m^3/H，压力值：197.1Pa。）

散热器模块温度扩散程度仿真示意图：

IGBT NTC和二极管温度扩散程度仿真示意图：

	H.S Max Temp	H.S Max DT	Diode case temp (⁰C)	IGBT 内部核心器件最高节点温度（⁰C）			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
环境温度为：50⁰C；假定使用7762导热膏 0.2mm。

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