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强制风冷/ Forced air cooling

  强制风冷是用增加空气的流动作为媒介来实现热源件的冷却需要的散热方式。通过加大热源件的散热表面积和加快单位时间内空气流过物体的速率两种方法能快速的实现良好散热性能。增加散热面积可以在热源件表面加装散热片来实现,一般是把散热片紧贴固定在热源件上以获得更高的散热效能。增加空气流动可用风扇(风机)来加强通风、强化冷却效果。大多数情况下,风扇加上散热片可以使冷却效率大大提高。
  强制风冷常常被用于内燃发动机的冷却散热,我们可以看到汽车或摩托车上内燃发动机的外部除了被设计成齿片状,还加装了搭载有强制风冷式的排气口护罩,设计成齿片状是为了增加散热面积,而排气口护罩中的风扇则是用于加强内燃发动机表面的空气流动,让发动机快速降温,保证正常运行。
  文轩热能近年来加强对强制风冷技术应用的研发,实现了强制风冷用于风能变流器、光伏逆变器、SVG等大功率机器的散热。使用大功率铲齿散热器+风扇或大功率铲齿散热器+热管的散热方式,可大大提高散热效能。
风冷+型材散热器
风冷+摩擦焊散热器
风冷+插片散热器
风冷+铲齿散热器
风冷+热管散热器
设计输入及规格要求:

损耗项

单个损耗
(W)

器件数量

总损耗
(W)

型号

环境温度
(℃)

散热设计温度(℃)

IGBT模块

426W

1

426W

FS150R12KT3

60

100

合计

 

 

426W

 

光伏逆变器仿真模型示意图及散热设计参数:
3pcs 6025 fan,距离前面板5mm,面板对应开孔率为65%,采用铝型材散热器,导热介质:7762 grease 0.1mm,K=4W/m*K。
风扇使用说明及参数:
初始设计匹配C6025M12BPLB1w-7风扇
(参数:12V,4500RPM,34.13dBA)
方案使用NMB2410ML-04W-B80风扇
(参数:12V,7800RPM,46dBA)

 
初始设计匹配风扇热仿真温度示意图:
方案使用风扇热仿真温度示意图:
 
(仿真结果显示:原始设计散热片+C6025 fan IGBT 客温151℃,方案匹配NMB6025 fan,IGBT客温145℃,两个风扇具有相同的转速、噪音、电压、寿命,因此首选NMB此风扇。)
光伏逆变器风冷散热方案仿真结果示意图及数据汇总:
数据汇总:
(1)方案采用全铝铲齿散热片+NMB6025ML 7800RPM风扇,散热片外形尺寸不变,底板厚度不变,齿片厚度为0.8mm ,共73fins,间距:2.3mm,铲齿铝散热片。
(2)特别注意:调整风扇与前面板间没有空隙,防止空气回流。(如果按照原设计则有5mm的间隙,空气会回流,温度会增加6℃。)
(3)仿真结果:IGBT壳温为94.2℃,符合客户要求的100℃。
文轩散热心声:信誉和口碑远远比业绩更重要

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