功率半导体器件散热器选用原则及注意事项-欧洲杯买球app

功率半导体器件所产生的热量，在电子产品中占主导地位，其热量主要来源于半导体器件的开通、关断及导通损耗。采用利用散热器是常用的主要方法之一。今天给大家介绍一下功率半导体器件散热器选用原则及注意事项。

功率半导体散热器选择的基本原则

电力半导体器件的散热器选择要综合根据器件的耗散功率、器件结壳热阻、接触热阻以及冷却介质温度来考虑。

1、器件与散热器紧固力的要求

要使器件与散热器组装后有良好的热接触，必须具有合适的安装力或安装力矩，其值由器件制造厂或器件标准给出，组装时应严格遵守不要超出规定的范围。

2、散热器的额定冷却条件

自冷散热器：环境温度最好不高于40℃，安装时散热器翼片要垂直布置，上下端面不能有阻挡，以便散热器周围有良好的空气自然对流的环境和通道。

风冷散热器：进口空气温度控制在40℃以下，进口端风速最好达到6米/秒。

水冷散热器：进口水温不高于35℃。水流量要根据散热总热量需要和进出水设计温差决定。

3、选用散热器的综合考虑

选用散热器应综合考虑散热器的散热能力范围、冷却方式、技术参数和结构特点，一种器件仅从技术参数看，可能有两、三种散热器均能满足要求，但应结合冷却、安装、通用互换和经济性综合考虑选取。

选用散热器的一般方法为对散热器的选取应根据器件工作时的实际冷却条件，稳、瞬态负载情况，适当考虑安全系数，按稳态不超过器件最高工作结温来考虑。

电力半导体器件的散热器选择注意的事项

1、通常对igbt或晶闸管来说，其pn结温不得超过125℃，外壳温度设定为85℃。有研究表明，功率器件散热设计关乎整个设备的运行安全。

2、选用耐热性和热稳定性好的元器件和材料，以提高其允许的工作温度。

3、减小设备(器件)内部的发热量。为此，应多选用微功耗器件，如低耗损型igbt，并在电路设计中尽量减少发热元器件的数量，同时要优化器件的开关频率降低开关损耗以减少发热量。

4、采用适当的散热方式与用适当的冷却方法，加快散热速度。功率半导体装置的冷却设计主要考虑功率半导体器件和某些产高温器件(如大功率绕线电阻)的散热以及降低机柜内空气温度。常用的冷却方式为强迫空气冷却(使用铝型材散热器、热管散热器等)和循环水冷却。

5、器件在散热器上安装时应注意其安装位置。器件在散热器上的布局应注意以下几点: 

（1）散热器的中心位置热阻最小。

（2）在一个散热器上安装多个功率器件时，如器件发热功耗不一，对产生大功耗的器件应给予最大的面积。

（3）安装模块的散热器表面，应注意平面度和表面粗糙度。表面如有凹陷会直接导致接触热阻的增加。为使接触热阻变小，在散热器与功率元件的安装面之间应均匀涂一层极薄的导热硅脂，只填充不平处的凹陷，保证原金属间的接触，并施加合适的紧固力矩，使接触热阻不超过数据手册要求的值。