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1、電路中,有源元器件只要通上電流就會有熱量產生。逆變器中主要發熱器件有:開關管(IGBT、MOSfet)、磁芯元件(電感、變壓器)等。因此,為了保證元器件能在額定溫度下工作,系統的散熱能力非常重要。
2、逆變器工作時發熱是不可避免的,例如一臺5kW的逆變器,一般系統發熱功率大約是逆變器總功率的1.5-2.5%,其熱損耗約為75-125W。因此系統散熱降溫十分重要,針對小型戶用系統,業界通常使用自然散熱方式。
3、要使得散熱性能優異,可以由以下幾點實現:
①散熱面積越大效果越好
例如5kW逆變器發熱功率為125W,按照60℃時自然冷卻可承擔最大熱流密度為0.05W/cm2算散熱面積至少約為0.25m2 ,為了保證體積不變,增大散熱器表面積,散熱器表面采用多散熱齒加褶皺設計 ,這樣就使散熱器與空氣接觸面積增大,有利于快速散熱。
逆變器外殼為鋁合金,具有良好的導熱性。如上圖,采用整體式外殼結構,散熱器與外殼通過較大面積直接緊密連結,元器件的熱量能通過散熱器直接傳遞到鋁合金外殼上,形成了器件→散熱器→外殼→空氣 的散熱路徑。
另外,元器件的熱量又能通過逆變器內部空氣傳導到外殼,再經過外殼發散到外部空氣中。形成了 器件→內部空氣→外殼→外部空氣 的又一條散熱路徑。
采用非整體式外殼,殼體和散熱器之間需要兩次連接,接觸不緊密。因此,參與散熱的只有散熱器和一小部分中間殼體,上部殼體不參與散熱,使整體散熱性能大幅降低。
從上面可以看出,采用整體式外殼結構,散熱器與外殼直接緊密連結,讓鋁合金外殼通過兩條路徑參與散熱,因為更多參與散熱,所以逆變器外殼溫度相對較高,這一現象的好處在于--外殼良好的導熱性,把逆變器內部熱量通過殼體更快的傳遞出來,從而降低了逆變器內部溫度和元器件溫度,從而保證了元器件和逆變器更長的使用壽命 。
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