新型热管散热器与传统热管散热器相比较。其性能试验表明这种散热器的热阻为0.064℃/W,主要性能指标优于国内外同类热管散热器,使自冷散热能力已达到较高的水平,对该技术在我国的推广应用有很大的促进作用。
关键字:水平放置;间距增大;压浪;自冷;
晶闸管自冷热管散热器是近几十年才发展起来,在电力电子设备中应用的一种先进的高效散热器件。众多学者为了推进这一先进技术的实际应用,设计研制出各种结构的自冷热管散热器,在工程中也广泛应用,通电800A以下的晶闸管采用自冷热管散热器已有十几年之久,所用热管散热器的热阻较高,无法应用在800A以上的晶闸管散热当中。传统的热管散热器重量较大,再加上该散热器采用的是价格较昂贵的铜材和铝材,使得散热器的本钱较高。随着电力电子设备不断向轻巧、便捷方向发展,要求设备重量轻、体积小。欲以这种自冷散热器取代原有形式的散热器,从而降低了本钱。因此,改善现有热管散热器的结构,研制出一种高性能热管散热用具有重要的意义。
1、新型热管散热器的结构
额定电流为1000A,晶闸管管芯最高答应温度120℃,最高环境温度Ta=40℃,散热器台面温度为Tr=85℃,散热器与晶闸管压接面直径为63㎜。
散热器的散热功率P=700W。
散热器热阻Rx按下式计算:
Rx=(Tr-Ta)/P=0.064℃/W。
1.2、热管散热器的结构
将散热片间距增大到16㎜,增大空气流通,以降低热管散热器的热阻。
1.2.2散热片水平放置
强化传热要从热阻大的环节进手的原则,将散热器水平放置,空气能够竖直流通。
1.2.3散热片压浪
为了进步空气与散热片的接触面积,在散热片上压浪(如图1所示),从而进步了散热能力,降低热管散热器的热阻。
根据上述条件,设计并研制出了这种高性能的自冷热管散热器。
2自冷热管散热器的性能试验
为检验所设计研制的散热器的性能,对散热器进行了性能测试。
另外还制作了一个外形尺寸基本相同倾斜5.75°放置、散热片没压浪、散热片间距为8㎜的热管散热器即传统散热器,以便进行比较。单侧散热器是由9支φ16㎜热管排布而成。散热器外形如图2所示。
采用晶闸管给散热器加热。加热系统由稳压器、调压器和晶闸管组成。测试仪器由测温表、电流表和电压表组成,测温表的热电偶是由直径为0.26㎜的铜丝制成。