一 散熱器選擇的基本原則

1 散熱器選擇的基本依據(jù)

  電力半導(dǎo)體器件的散熱器選擇要綜合根據(jù)器件的耗散功率、器件結(jié)殼熱阻、接觸熱阻、以及冷卻介質(zhì)溫度來(lái)考慮

2 器件與散熱器緊固力的要求

  要使器件與散熱器組裝后有良好的熱接觸，必須具有合適的安裝力或安裝力矩，其值由器件制造廠或器件標(biāo)準(zhǔn)給出，具有較小范圍，組裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守不要超出該范圍。

3 散熱器的額定冷卻條件

   自冷散熱器：環(huán)境溫度不高于40°c、空氣自然對(duì)流的風(fēng)速不大于0.5m/s。

   風(fēng)冷散熱器：進(jìn)口空氣溫度不高于40°c，進(jìn)口端風(fēng)速為6m/s。

   水冷散熱器：進(jìn)口水溫度不高于35°c，水流量為4l/min。

4 選用散熱器的綜合考慮

   選用散熱器應(yīng)綜合考慮散熱器的散熱能力范圍、冷卻方式、技術(shù)參數(shù)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一種器件僅從技術(shù)參數(shù)看，可能有兩三種散熱器均能滿足要求，但應(yīng)結(jié)合冷卻、安裝、通用互換和經(jīng)濟(jì)性綜合考慮選取。

二 選用散熱器的一般方法

   用戶對(duì)散熱器的選取應(yīng)根據(jù)器件工作時(shí)的實(shí)際冷卻條件，穩(wěn)、瞬態(tài)負(fù)載情況，適當(dāng)考慮安全系數(shù)，按穩(wěn)態(tài)不超過(guò)器件Zui高工作結(jié)溫來(lái)考慮。

1根據(jù)器件在電路中工作的電流波形和導(dǎo)通角，確定器件工作時(shí)的平均電流iav，由-iav計(jì)算出該電流的有效值irms。

irms＝f?iav　　f為波形系數(shù)。

2由irms或180°導(dǎo)通角iav1，并結(jié)合器件浪涌電流，確定器件型號(hào)。iav1＝irms/1.57。

3由所選器件的Zui大允許管殼溫度tc與主電流iav的關(guān)系曲線，查得器件在工作點(diǎn)iav1對(duì)應(yīng)的tc值?；蚋鶕?jù)所選器件的有關(guān)參數(shù)按如下方法計(jì)算出tc值。

tc＝tjm－rjcpav

tjm為器件的允許的Zui高工作結(jié)溫，一般整流管為150°c，普通晶閘管為125°c，快速晶閘管為115°c

rjc為器件的結(jié)殼熱阻。

pav為器件的耗散功率。其計(jì)算公式為：

pav=0.785vtm?iav1  +  0.215vto?iav1   或

pav=vto?iav1  + 2.47 rt?iav1

vtm為器件的通態(tài)峰值壓降。

vto為器件門(mén)檻電壓。器件參數(shù)無(wú)標(biāo)注時(shí)可?。赫鞴?.8v，普通晶閘管1.0v，快速晶閘管1.2v。

 rt為器件通態(tài)斜率電阻-。

4由下式計(jì)算出Zui大允許的散熱器臺(tái)面溫度ts

              ts=tc-r-cs?pav

rcs為接觸熱阻，螺栓形器件可取1/3rjc，平板形器件可取1/5 rjc。

5由下式計(jì)算出散熱器的熱阻值

    rsa=（ta—ts）/pav

ta為環(huán)境溫度，自冷或風(fēng)冷為40°c，水冷為35°c。

6當(dāng)散熱器的工作條件與額定冷卻條件一致時(shí),由計(jì)算值rsa查散熱器數(shù)據(jù)手冊(cè)選取熱阻值相同或小于又Zui接近計(jì)算值的散熱器。不一致時(shí)，查散熱器熱阻與冷卻介質(zhì)流量的關(guān)系曲線確定。

三各系列散熱器使用中應(yīng)注意事項(xiàng)

1風(fēng)冷散熱器安裝時(shí)，散熱器葉片應(yīng)沿冷卻風(fēng)氣流方向。風(fēng)冷散熱器若用于自冷，則需根據(jù)散熱器熱阻與風(fēng)速關(guān)系曲線在零風(fēng)速附近的熱阻值決定散熱器的負(fù)載能力。