插片散热器与热管散热器优越性对比

插片散热器与热管散热器优越性对比

1、插片散热器散热方案

本项目采用的是强迫风冷散热，这是目前最普遍的散热方式，一般是将电力电子元器件（IGBT）的发热核心部位与插片散热器相接触将热传导出来，然后再通过风机转动，来加强空气的流动，通过强制对流的方式将散热片上的热传至周围的环境。

优点：结构简单，安全可靠，技术成熟。

插片散热器

插片散热器采用铝合金材质的散热器，该散热器具有如下特点：

1、耐腐蚀、运用寿命长。铝合金资料外表可生成一层厚的坚实的氧化膜，可在pH≤9的原材料中长期运用。

2、可进行各种外表处置，花色品种多，并且无焊点，装饰性强，漂亮经用，能满意大家个性化需求。

3、运用安全、承压高。因为铝合金的比强度、比刚度大大高于铜、铸铁和钢材。即便在厚度较薄的情况下，也能接受足够大的压力、弯力、拉力和冲击力，在转移、装置、运用过程中，不会呈现损害表象。

4、分量轻，便于装置和转移。其分量只要铸铁散热器的十分之一、钢质散热器的六分之一、铜质散热器的三分之一，可大大节约运输本钱，减轻劳动强度，节约装置时间。

5、装置简略、修理便利。因为铝合金密度小，并且能够加工成各种形状与标准的零部件，所以该种铝质散热器的截面大而规整，商品拼装、外表处置可一步到位，施工现场可直接装置，节约很多装置费用。

2、热管散热器散热方案

热管散热器

热管是一种具有极高导热性能的新型传热元件，它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量，它利用毛吸作用等流体原理，起到良好的制冷效果。具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、温度可控制等特点。将热管散热器的基板与晶闸管、igbt、igct等大功率电力电子器件的管芯紧密接触，可直接将管芯的热量快速导出。

热管散热具有如下优势：

●热管散热技术具有散热效果好，热阻相对小，传热快的优点。

●传热方向可逆，不管任何一端都能成为蒸发端和冷凝端；

●优良的热响应性。热管内汽化的蒸汽能以接近音速的速度传输，从而有效的提高了导热效果；

●结构简单紧凑，重量轻，基板体积小；

●可以在无重力场的环境下使用。

但是有很多影响热管寿命的因素，归结起来，主要有以下三方面，即：产生不凝性气体，工作液体热物性恶化，管壳材料的腐蚀、溶解。

(1)产生不凝性气体

由于热管内工作液体与热管材料发生化学反应或电化学反应，产生不凝性气体，在热管工作时，该气体被蒸汽流吹扫到冷凝段聚集起来形成气塞，从而使有效冷凝面积减小，热阻增大，传热性能恶化，传热能力降低甚至失效，造成IGBT 发生炸管的现象。

(2)工作液体物性恶化

热管内有机工作介质在一定温度下，会逐渐发生分解，这主要是由于有机工作液体的性质不稳定，或与热管壳体材料发生化学反应，使工作介质改变其物理性能，如甲苯、烷、烃类等有机工作液体易发生该类不相容现象，导致热管传热性能降低，影响IGBT的使用寿命。

(3)管壳材料的腐蚀、溶解

工作液体在管壳内连续流动，同时存在着温差、杂质等因素，使管壳材料发生溶解和腐蚀，流动阻力增大，使热管传热性能降低。当管壳被腐蚀后，引起强度下降，甚至引起管壳的腐蚀穿孔，管壳内液体泄漏，使热管完全失效，造成IGBT发生炸管的现象。

总结：

（1）热管散热器技术固然先进，有着较传统散热器优越的特点，但是其同样存在着影响其寿命的问题，并且其传热性能失效是致命的，会导致IGBT损耗，不可忽略。

（2）采用的铝合金材质散热器强迫风冷形式，可以保证将IGBT的损耗热量导出，不存在传热性能失效的问题，可靠性高，设计时经过严格的热设计和仿真。