تكنولوجيا تبريد المياه وتبديد الحرارة من IGBT

IGBT (الترانزستور ثنائي القطب للبوابة المعزولة) ، الترانزستور ثنائي القطب للبوابة المعزولة ، هو مركب من BJT (الترانزستور ثنائي القطب) و MOS (أنبوب تأثير المجال للبوابة المعزولة) يتكون من أجهزة أشباه الموصلات ذات الجهد الكهربي للتحكم الكامل ، مع مقاومة دخل عالية من MOSFET و GTR التوصيل المنخفض لمزايا انخفاض الضغط.

 

يتمتع GTR بجهد تشبع منخفض وكثافة حمل تيار عالية ولكن تيار قيادة مرتفع. قوة محرك MOSFET صغيرة، وسرعة التبديل سريعة، ولكن انخفاض ضغط التوصيل كبير، والكثافة الحالية صغيرة. يجمع IGBT بين مزايا الجهازين المذكورين أعلاه، مع قوة قيادة منخفضة وجهد تشبع منخفض. مناسب جدًا لأنظمة المحولات بجهد تيار مستمر 600 فولت وما فوق مثل محرك التيار المتردد، والعاكس، وإمدادات الطاقة التبديلية، ودائرة الإضاءة، ومحرك الجر، وغيرها من المجالات.

 

IGBT هو جهاز تحويل ونقل الطاقة الأساسي، والمعروف باسم ' وحدة المعالجة المركزية ' لأجهزة الطاقة الإلكترونية. باعتبارها صناعة استراتيجية وطنية ناشئة، يتم استخدام IGBT على نطاق واسع في النقل بالسكك الحديدية والشبكة الذكية والفضاء والمركبات الكهربائية ومعدات الطاقة الجديدة وغيرها من المجالات.

 

بشكل عام، التيار المتدفق عبر وحدة IGBT كبير، وتردد التبديل مرتفع، مما يؤدي إلى فقدان كبير لأجهزة وحدة IGBT وارتفاع درجة حرارة الأجهزة. ومع ذلك، فإن تبديد الحرارة الضعيف IGBT لوحدة سوف يسبب ضررًا ويؤثر على تشغيل الجهاز بأكمله. ربما تكون أسباب ارتفاع درجة حرارة IGBT هي أن شكل موجة المحرك ليس جيدًا، أو التيار الزائد أو تردد التبديل مرتفع جدًا، وقد يكون أيضًا بسبب سوء تبديد الحرارة.

 

إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا، فسوف تنخفض كفاءة عمل الوحدة، مما سيؤثر على تقدم العمل بأكمله. خاصة بالنسبة لتلك الأجهزة التي تحتاج إلى عمل مستمر، فإن وحدة IGBT تعتمد بشكل أكبر عليها، ويلزم وجود نظام تبريد ممتاز لضمان ذلك.

 

أكثر تبديد الحرارة شيوعًا هو تبديد حرارة الزعانف السلبية وتبديد حرارة تبريد الرياح: طرق تبديد الحرارة هذه  منخفضة  التكلفة وسهلة الاستخدام ومستخدمة على نطاق واسع. ومع ذلك، هناك أيضًا العديد من القيود. تراكم الحرارة كبير جدًا بحيث لا يمكن تبديده في الوقت المناسب، ويصل تأثير التبريد بسرعة إلى عنق الزجاجة. في هذه الحالة، تواجه وحدة IGBT معضلة كبيرة.

 

في هذه الحالة، يجب أن يحل وضع تبديد الحرارة الجديد محل وضع تبديد الحرارة التقليدي. كوسيلة سريعة التطور، أصبح تبديد الحرارة المبرد بالماء بارزًا في مجال تبديد الحرارة في السنوات الأخيرة. يستخدم التبريد المائي ميزة أن السعة الحرارية النوعية للسائل أكبر من قدرة الهواء لامتصاص الحرارة بسرعة وبشكل كامل.

 

وبعد المرور عبر نظام التدوير يصل إلى نظام التبريد والعادم ومن ثم يعود إلى نظام المجاري المائية. تم تكرار الدورة للاستمرار في التسخين إذا كان من الممكن أيضًا التعامل مع ذروة الحرارة بسهولة أكبر.

 

مع التقدم والتحسين في تكنولوجيا تبريد المياه وتبديد الحرارة، أصبح تبريد المياه وتبديد الحرارة أكثر أمانًا وأكثر متانة، كما يتم تقليل التكلفة أيضًا. على الرغم من أن التركيب والصيانة غير مريح بعض الشيء، تكنولوجيا تبريد المياه تستحق الاستخدام على المدى الطويل.