【技术】变频器散热的导热材料如何选择？

时间： 2023-02-04 来源：Ziitek官网

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变频器是自动化行业中常见并常用的配件，变频器主要由整流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元和微处理单元等组成，变频器靠内部IGBT模块的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。

一般情况下流过IGBT的电流都比较大，开关频率较高，其损耗也比较大，如果变频器柜内散热结构设计不合理，功率器件产生的热量不能及时散掉，将使器件的结温超过其设计的值，导致IGBT损坏，影响变频器的寿命。为了提高变频器的应用稳定性,一定要解决好变频器环境散热问题，从目前变频器的构造分析，散热一般可分为以下三种：自然散热、对流散热、液冷散热。

1、自然散热：对于小容量的变频器一般选用自然散热方式，其使用环境应通风良好，无易附着粉尘及飘浮物。此类变频器的拖动对象多为家用空调、数控机床之类，功率很小，使用环境比较优良。

2、对流散热：对流散热是普遍采用的一种散热方式，随着半导体器件的发展，半导体器件散热器也得到了飞速的发展，趋向标准化，系列化，通用化;而新产品则向低热阻，多功能，体积小，重量轻，适用于自动化生产与安装等方向发展。

3、液冷散热：水冷是工业液冷方式中较常用的一种方式，针对变频器这种设备选用该方式散热的很少，因为它的成本高，用在小容量变频器时体积大，再由于通用变频器的容量在几kVA到近百kVA，容量不是很大，很难将性价比做到让用户接受的程度，只有在特殊场合（如需要防爆）以及容量特别大的变频器才采用这种方式。

在之前的变频器散热中，使用导热硅脂进行导热，但受功率器件长期工作热胀冷缩的影响，根据以往使用传统导热硅脂的经验，会有“泵出”的问题，从而使IGBT模块与散热器之间产生空气间隙，接触热阻就会越大。另一方面，传统硅脂还会随着小分子硅油的挥发，出现砂化变干的问题，从而影响散热效果，且后期维护不易清理、厚度不可控。

兆科导热材料生产厂家生产的导热凝胶就不会变干，可以将发热器件与PCB板保持密切接触，可以起到导热、绝缘、耐温、防震的作用。高性能TIC相变材料也是提升变频器可靠性的优选。材料应用后会在室温下保持固态，直到设备的工作热量使其浸润整个界面，且无导热硅脂那样有泵出的风险。能达到良好的散热效果。

TIC™800K系列是一种在聚酰亚胺薄膜上涂佈陶瓷混合填充低熔点相变材料的高热传导性及高耐绝缘度的产品。室温下具有天然黏性，无需黏合剂。在航空航天、建筑节能、太阳能利用、冷链运输等领域都有应用。

1.6W TIC800K导热相变化/导热界面

产品特性：

0.055℃-in²/W热阻

室温下具有天然黏性，无需黏合剂

流动性好，不会溢出

TIF™035AB-05S是一种高导热、液态间隙填充材料，具有双组份及不同温度固化时间特点。以液态方式，提供各种厚度，取代一般导热垫片的模切厚度，且不同于一般硅胶片，此系列产品固化后是干燥可触摸的，故可被更广泛应用。

3.5W双组份导热凝胶TIF035AB-05S

产品特性：

良好的热传导率：3.5W/mK

柔软，与器件之间几乎无压力

低热阻抗

可轻松用于点胶系统自动化操作

长期可靠性

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