【应用】莱尔德导热材料助力新能源汽车电驱控制器解决散热问题，在高功率密度下具有高可靠性

时间： 2020-03-10 来源：Laird

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电驱控制器由逆变模块、变速箱控制器、混合动力系统控制器等组成。电驱控制器中含有大量的发热器件，在工作时会产生大量的热量，如果不能及时的把这些热量散出去，将会影响到电驱控制器的正常工作，甚至损坏电驱控制器，造成严重的后果，莱尔德导热材料可使电驱控制器在高功率密度下具有高可靠性。

图1 驱动控制器图

图2 电驱控制器爆炸图

下面根据电驱控制器爆炸图进行分析，莱尔德导热界面材料在它各部件中的应用及优势。

1、控制板

控制板上的主控芯片（主要是DSP等）发热功耗比较大，推荐在反面底层PCB上用莱尔德T-flex HR600 导热垫片，在芯片焊盘周围再打上过孔，安装时，垫了一层T-flex HR600导热垫片的PCB板与上壳体预留的凸台紧密贴合，达到散热效果。

2.上下散热器总成

电驱控制器的IGBT一般采用水冷散热系统，其散热器总成包括上散热器总成和下散热器总成两部分，上散热器总成为多个IGBT散热，IGBT表面与散热器之间推荐涂抹莱尔德Tgrease 300X 导热硅脂。下散热器总成兼顾油泵IGBT和安规薄膜电容，这些表面推荐涂莱尔德Tpcm 780SP相变材料，将热量导至下壳体，通过水冷系统将热量带走。

3.逆变器总成

逆变器输出总成蓝色框内，与水道接触，对三相输出铜排进行散热。框内铜排散热推荐莱尔德T-gard 5000 导热绝缘垫片，铜排热量通过其传到下壳体的水道上，同时起到绝缘的作用。

从上述分析新能源汽车电驱控制器中莱尔德有四种热界面材料可以助其解决散热问题，分别是T-flex HR600导热垫片，Tgrease300X导热硅脂，Tpcm 780SP相变材料及T-gard 5000导热绝缘垫片。下面来解析各种材料在新能源汽车电驱控制器应用中的优势：

1、T-flex HR600导热垫片：Tflex™ HR600是LAIRD的一款兼具低成本及兼容性的导热填隙材料，其具有优良的热性能，导热系数为3W/mk，柔软性好且兼容，使得零件、配合底盘或零件受力变小。柔软度降低了机械应力对堆叠公差的影响并且吸收了冲击，提高了设备的可靠性。Tflex™ HR600是电绝缘的，工作温度范围在-45ºC至200ºC，且满足UL94 V-0 的阻燃级别。

2、Tgrease 300X导热硅脂：Tgrease 300X系列导热硅脂通过将芯片表面和散热器表面彻底浸润，可形成更低的热阻，在50psi的压力下，该系列导热硅脂的热阻仅为0.013°C-in 2 /W。并且其粘合线厚度仅0.001in，更有利于将热量从芯片传导到散热器上。同时，通过采用新型凝胶技术，可有效降低该系列硅脂在安装过程中的泵出。此外，通过其独特的配方，Tgrease 300X系列导热硅脂的触变指数可达3.35，使用过程中不会出现下垂或滴落，安装更加简单。

3、Tpcm 780SP相变材料：Tpcm780SP与导热硅脂相比，无一般硅脂的溢胶现象，不会出现传统导热硅脂经过连续的热循环后，挥发变干老化的现象，也不存在“充气”效应，导热效率高，长期使用具有高度可靠性。与导热垫片相比，避免了导热垫片预设厚度和形状的限制，涂抹厚度和形状可控制自如。同时改善导热垫片大部分手工安装的方式，可点胶、丝网印刷、手工涂覆，可完全自动化操作，大幅提高生产量。

4、T-gard 5000导热绝缘垫片：T-gard 5000是在聚酰亚胺膜表面涂盖一层填充陶瓷材料，具有很好的导热性能，在50psi压力下热阻为0.35℃-in2/W。，电绝缘性很好，击穿电压在6000AC以上，且耐高温，使用温度范围为-60～180℃，可以完全满足铜排对散热和绝缘的要求。

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全部评论（1）

海绵宝宝 Lv7. 资深专家 2020-11-19

高温度环境下实测效果不错

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型号- 5000,TPCM 920,3000,210,TPCM200SP,2500,T-PUTTY502,TPCM910,TPCM588,TPCM583,TPCM780,K52,TPCM5816,TPCM905C,880,T-FLEX200VO,980,T-FLEX600,300X,1500,TPCMHP105,T-FLEX500,500,228,T-PLI-200

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