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上期我们已对封胶在TEC模块中的主要功能、使用局限及应用场景有所了解,本期将继续介绍常见的封胶材料及其性能差异。 一、常见封胶材料性能参数及成本对比 在半导体制冷片的制造过程中,常用的封胶材料主要包括以下几类:环氧胶、硅胶(RTV)和Coating(涂层材料)。接下来我们将从材料参数、性能表现和成本三个方面对以上材料进行对比分析。 1.材料参数对比 从上表可以看出:在断裂延伸、击穿电压、绝缘电阻、介电强度、水蒸气渗透和导热性这六项关键指标中,Coating材料均表现出最优性能。其中,水蒸气渗透指标:Coating>环氧胶>硅胶。 2.性能参数对比 在真空50℃条件下对各类材料进行性能测试,不同材料对DTmax(最大温差)的影响程度排序为:薄层Coating> 厚层Coating > 环氧胶 > 硅胶。由此可见,Coating材料对TEC模块性能的影响最小,尤其在较薄涂覆时仍能保持较高的制冷效率。 3.成本对比 根据实际生产经验,不同封胶材料在成本和工艺方面存在显著差异。 Coating成本最高:随着镀膜厚度增加,材料和设备投入...
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一、TEC封胶在TEC模块中的作用 封胶处理是指在电子元件或模块表面施加一层密封材料(封胶),以提供保护和增强性能的一种工艺。它直接关系到半导体制冷模块的稳定性、寿命和可靠性。下面是封胶处理在TEC模块中的四大作用: 1.隔绝水汽和腐蚀性气体 半导体制冷片工作时,如果冷端温度低于露点温度,会导致空气中的水汽结成水滴。当水汽或腐蚀性气体(如潮湿环境中的盐分、工业废气)进入TEC内部,会导致半导体材料劣化、铜电极腐蚀,严重时还可能造成短路(下图绿色即为腐蚀部分),影响制冷效率和使用寿命。通过封胶处理,在半导体制冷片四周形成密封层,阻断了外部水汽和气体侵入。既能防止短路,又能延长使用寿命。 2.稳定内部结构 TEC模块内部半导体颗粒通过铜电极串联。由于半导体颗粒材质较脆,在安装、使用过程中受到振动、冲击或外力挤压容易碎裂。封胶处理起到了缓冲和加固的作用,在受到外力冲击时防止内部元件断裂或脱层。 3.避免冷热交换影响效率 半导体制冷片的工作原理是冷端吸热、热端散热。如果未使用封胶材料进行密封,空气会在...
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筋膜枪早已不再是健身爱好者的专属装备。它的实用性很强,日常生活中也能帮助人们松解肌肉,起到放松身心的效果。 今天我们要介绍的这款冷暖筋膜枪有点特别——它的体内加入了半导体制冷片,比普通筋膜枪要多上一项温度调节技术,这也意味着除了按摩之外,它还能对身体各个部位进行热敷和冷敷。 1.冷暖筋膜枪的结构和工作原理 ①动力驱动系统 筋膜枪的动力驱动系统包含无刷电机、传动机构和冲击轴等组件。冷暖筋膜枪通常采用无刷直流电机(BLDC),转速可达3000-4500转/min,能够产生10-16mm的冲程和高达130N的瞬时打击力,确保按摩的有效性和舒适度。 ②半导体制冷系统 半导体制冷系统是冷暖筋膜枪的核心,它由半导体制冷片、温度传感器、散热组件和导热结构组成。制冷片安装在按摩头或枪体前端,“冷面”通过导热盖板和人体接触,“热面”连接散热系统。温度传感器用于实时监测接触面温度,保持温度稳定。 ③散热系统 散热系统是保证冷暖筋膜枪稳定运行的关键。散热效果越好,运行越稳定,设备的使用年限也...
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医院检验科里有一种名为PCR仪的医疗设备,它能检测病毒、判断遗传病,甚至用于亲子鉴定。这些重要功能都离不开它身体里的这枚小小的半导体制冷器。 1.半导体制冷器的工作原理 半导体制冷器的工作原理并不复杂。想象一下,它的内部像是一个小工厂,里面并排站着两排“工人”—— 一排是P型半导体,另一排是N型半导体,它们之间通过一根导线相连。通电后电流通过N型半导体时,电子被推向冷端,吸收热量,冷端温度下降;在P型半导体中,电子将热量带到热端,热端温度上升。于是,热量就这样从一边被搬到另一边,在几秒钟内实现快速降温。 在半导体制冷技术中,电流的方向决定了热量要“往哪搬”。由于PCR实验需要通过反复的升温和降温来完成。只要调转电流方向,制冷即刻转为制热,升温降温转换自如。这也是PCR仪选用TEC控温的最关键原因之一。 2.TEC精密温控:PCR实验成功的关键 PCR的全称是聚合酶链式反应——一种用来复制DNA片段的技术。一次典型的PCR反应会在90-95℃变性→55-65℃...
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在科技飞速发展的今天,红外相机作为一种能够捕捉物体红外辐射并转化为可视化图像的设备,已广泛应用于安防监控、工业检测、生物医疗、天文观测等各领域。 1.为什么要对红外相机进行精密温控? 对于红外相机而言(尤其在短波红外区域工作的相机),它的成像质量容易受到“暗电流”的影响。相机内的探测器,比如常见的 InGaAs 传感器,其暗电流会随着温度的上升急剧增加。 研究表明,温度每升高10℃,暗电流*大约会激增3倍。暗电流的上升会使相机传感器的灵敏度大打折扣,严重压缩相机的动态范围,导致拍摄出来的图像细节模糊、信噪比低,难以满足科研、工业等高精尖领域对高质量成像的需求。 为了保证红外相机的灵敏度和高清成像,必须做到精准的温度控制。在所有可用的温控技术中,半导体制冷凭借其结构紧凑、高精度控温、低噪运行等优势,正逐步成为红外相机温度管理的主流解决方案。 暗电流:传感器在没有光照的情况下也会产生的电信号。 2.TEC技术在红外相机中的应用 半导体制冷技术通过帕尔帖效应对红外相机进行制冷。先在红外成像...
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现在市面上常见的电热饭盒大多没有冷鲜功能。随着天气越来越热,饭盒里的食物不到半天就会变得不新鲜。有没有可能让饭盒不再只是“热饭工具”,还能拥有像冰箱一样冷藏保鲜的能力呢?基于这一设想,FerroTec先导热电推出了一款既能加热又能制冷的智能饭盒。 1.冷热双用:基于半导体制冷技术 这款智能饭盒之所以具备普通饭盒没有的冷藏能力,是因为它的底座置入了先导热电自研制造的半导体制冷片,连接上下两块导热板,通过TEC技术实现对温度的精准控制。 • 按下加热按钮:电流按某一方向流动;底座释放热量,上层导热板升温。 • 按下制冷按钮:电流反向流动;底座吸收热量,上层导热板降温。 • 按下自动按钮:默认制冷1小时,1小时后自动转换成加热模式。无需手动切换,操作更方便。 ▲饭盒底座置入半导体制冷芯片 2.先导热电自研饭盒四大优势 半导体制冷技术和电热饭盒的融合,是先导热电在消费品领域的一次创新尝试。它将饭盒升级成了一个拥有温度管理能力的“小厨房”,满足了人们对安全、健康的饮食...
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饮水机是家庭和办公场所中不可或缺的小家电,它的核心部件——冰胆,直接决定了饮水机的制冷性能。优质的冰胆不仅能快速制冷,还能确保设备长时间稳定运行。然而,目前市场上常见的传统冰胆方案存在一些问题,比如生产工艺复杂、制冷不稳定等,可能会导致冰胆出现制冷速度慢、能耗偏高、维护成本高等各类状况。半导体制冷(TEC)技术有效解决了这些问题,也为冰胆提供了更为灵活高效的制冷方案。接下来,本文将详细介绍半导体制冷技术在冰胆中的工作原理、核心优势及未来发展趋势。 一、传统冰胆:压缩机制冷技术 1. 噪音较大,影响体验 传统压缩机制冷系统在运行过程中会产生持续的机械振动和气流噪声,噪音可达50~60分贝,假如放在办公室会对工作产生干扰,影响使用体验。 2. 能耗偏高,成本增加 压缩机制冷的平均功耗约为100~150W,待机功耗约为10~20W。在商用场景下,传统冰胆年耗电量约为同类TEC制冷片的2~3倍,高能耗的同时也拉高了使用成本。 3. 制冷效率低,水温波动大 压缩机靠“启停”来维持温度,导致水温波动超...
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最近南方又到了一年一度的梅雨季。家里的地板湿漉漉的,衣服晾一周还不干,甚至连墙面都开始长霉斑…这时我们亟需一台除湿设备,解决“潮湿”带来的种种困扰。下面这台融合了TEC技术的新型除湿设备——半导体除湿机,正在成为人们的除湿新选择。今天我们就来具体聊聊它的原理、优势和常见应用场景。 1.半导体除湿机的工作原理 半导体除湿机的工作原理基于帕尔帖效应(详见TEC科普小课堂第1期):当半导体除湿机通电时,电流通过半导体材料,会在接触点形成冷热差异,一侧吸收热量(冷端),另一侧释放热量(热端)。设备一端变冷后快速吸附空气中的水分,将湿气凝结成水滴排出,从而达到除湿的效果。 2.为什么选择半导体除湿机? ①轻盈便携:普通除湿机需要依靠压缩机运行,身形笨重、移动不便。相比之下半导体除湿机身形轻巧,能轻松周转于客厅、卧室、厨房等不同区域。 ②智能除湿:半导体除湿机配备了智能湿度感应系统,能够实时监测环境湿度,并根据设定的目标湿度自动调节工作状态,将环境维持在最佳湿度范围内。 ③安静运行:普...
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随着人们对生活品质的追求不断提升,越来越多的家庭选择在冬天使用壁炉取暖。这时在壁炉旁放上一只不插电的小风扇,就能让室内暖度再高上一大截。这只不插电就能自转的风扇名叫“壁炉风扇”,而这一升温现象本质上源于“温差发电”。 1.温差发电原理:塞贝克效应 “温差发电”这个词乍一听有点高级,但它已然不是什么新兴技术了。早在19世纪,德国物理学家托马斯·约翰·塞贝克(Thomas Johann Seebeck)就发现了温差发电的原理——“塞贝克效应”。塞贝克效应即热电第一效应,它指的是当两种不同材料的接点之间存在温差时,会在接点处产生电压的现象。简单来说,只要在半导体材料两端制造出合适的温差,就能将热能直接转化为电能。接下来,让我们一起来看看温差发电的几种常见应用。 ▲塞贝克效应-帕尔帖效应的逆向流程 2.壁炉风扇:温差发电的典型应用 冬天,当你点燃壁炉,炉体表面温度可以达到100℃,此时周围空气的温度通常只有20℃左右。这时,风扇底座中的TEC发电片便开始了...
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大家好,今天主要聊聊新能源领域中一个非常关键又容易被忽视的话题:IGBT模块的散热问题。国务院印发的《中国制造2025》中明确指出:“要推进新能源、智能电网等领域的发展,并突破大功率电力电子器件等关键技术。”作为光伏逆变器、电动汽车电控系统、工业电源等多种电力电子设备的核心部件,IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的性能发挥,很大程度上要取决于它的散热做得好不好。那么目前针对IGBT模块有哪些主流散热方式?是否还有更好的替代方案呢?让我们继续往下看。 ▲IGBT(绝缘栅双极型晶体管) 一、传统IGBT散热方式有哪些? 1. 自然冷却 针对功率较低的IGBT模块,常用的散热方式是自然冷却。该方式通常通过安装铝制或铜制散热片,增大表面积以提升散热效率,依靠空气自然对流和模块表面的热辐射将热量直接释放到周围环境中。然而,这种散热方式效率较低,且受环境温度影响较大,因此不适用于高功率IGBT模块的应用需求。 2. 强制风冷 针对功率较高的IGBT模块,我们常常采用强制风冷方案。即在散热片...
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上期我们已对封胶在TEC模块中的主要功能、使用局限及应用场景有所了解,本期将继续介绍常见的封胶材料及其性能差异。 一、常见封胶材料性能参数及成本对比 在半导体制冷片的制造过程中,常用的封胶材料主要包括以下几类:环氧胶、硅胶(RTV)和Coating(涂层材料)。接下来我们将从材料参数、性能表现和成本三个方面对以上材料进行对比分析。 1.材料参数对比 从上表可以看出:在断裂延伸、击穿电压、绝缘电阻、介电强度、水蒸气渗透和导热性这六项关键指标中,Coating材料均表现出最优性能。其中,水蒸气渗透指标:Coating>环氧胶>硅胶。 2.性能参数对比 在真空50℃条件下对各类材料进行性能测试,不同材料对DTmax(最大温差)的影响程度排序为:薄层Coating> 厚层Coating > 环氧胶 > 硅胶。由此可见,Coating材料对TEC模块性能的影响最小,尤其在较薄涂覆时仍能保持较高的制冷效率。 3.成本对比 根据实际生产经验,不同封胶材料在成本和工艺方面存在显著差异。 Coating成本最高:随着镀膜厚度增加,材料和设备投入...
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一、TEC封胶在TEC模块中的作用 封胶处理是指在电子元件或模块表面施加一层密封材料(封胶),以提供保护和增强性能的一种工艺。它直接关系到半导体制冷模块的稳定性、寿命和可靠性。下面是封胶处理在TEC模块中的四大作用: 1.隔绝水汽和腐蚀性气体 半导体制冷片工作时,如果冷端温度低于露点温度,会导致空气中的水汽结成水滴。当水汽或腐蚀性气体(如潮湿环境中的盐分、工业废气)进入TEC内部,会导致半导体材料劣化、铜电极腐蚀,严重时还可能造成短路(下图绿色即为腐蚀部分),影响制冷效率和使用寿命。通过封胶处理,在半导体制冷片四周形成密封层,阻断了外部水汽和气体侵入。既能防止短路,又能延长使用寿命。 2.稳定内部结构 TEC模块内部半导体颗粒通过铜电极串联。由于半导体颗粒材质较脆,在安装、使用过程中受到振动、冲击或外力挤压容易碎裂。封胶处理起到了缓冲和加固的作用,在受到外力冲击时防止内部元件断裂或脱层。 3.避免冷热交换影响效率 半导体制冷片的工作原理是冷端吸热、热端散热。如果未使用封胶材料进行密封,空气会在...
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筋膜枪早已不再是健身爱好者的专属装备。它的实用性很强,日常生活中也能帮助人们松解肌肉,起到放松身心的效果。 今天我们要介绍的这款冷暖筋膜枪有点特别——它的体内加入了半导体制冷片,比普通筋膜枪要多上一项温度调节技术,这也意味着除了按摩之外,它还能对身体各个部位进行热敷和冷敷。 1.冷暖筋膜枪的结构和工作原理 ①动力驱动系统 筋膜枪的动力驱动系统包含无刷电机、传动机构和冲击轴等组件。冷暖筋膜枪通常采用无刷直流电机(BLDC),转速可达3000-4500转/min,能够产生10-16mm的冲程和高达130N的瞬时打击力,确保按摩的有效性和舒适度。 ②半导体制冷系统 半导体制冷系统是冷暖筋膜枪的核心,它由半导体制冷片、温度传感器、散热组件和导热结构组成。制冷片安装在按摩头或枪体前端,“冷面”通过导热盖板和人体接触,“热面”连接散热系统。温度传感器用于实时监测接触面温度,保持温度稳定。 ③散热系统 散热系统是保证冷暖筋膜枪稳定运行的关键。散热效果越好,运行越稳定,设备的使用年限也...
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医院检验科里有一种名为PCR仪的医疗设备,它能检测病毒、判断遗传病,甚至用于亲子鉴定。这些重要功能都离不开它身体里的这枚小小的半导体制冷器。 1.半导体制冷器的工作原理 半导体制冷器的工作原理并不复杂。想象一下,它的内部像是一个小工厂,里面并排站着两排“工人”—— 一排是P型半导体,另一排是N型半导体,它们之间通过一根导线相连。通电后电流通过N型半导体时,电子被推向冷端,吸收热量,冷端温度下降;在P型半导体中,电子将热量带到热端,热端温度上升。于是,热量就这样从一边被搬到另一边,在几秒钟内实现快速降温。 在半导体制冷技术中,电流的方向决定了热量要“往哪搬”。由于PCR实验需要通过反复的升温和降温来完成。只要调转电流方向,制冷即刻转为制热,升温降温转换自如。这也是PCR仪选用TEC控温的最关键原因之一。 2.TEC精密温控:PCR实验成功的关键 PCR的全称是聚合酶链式反应——一种用来复制DNA片段的技术。一次典型的PCR反应会在90-95℃变性→55-65℃...
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在科技飞速发展的今天,红外相机作为一种能够捕捉物体红外辐射并转化为可视化图像的设备,已广泛应用于安防监控、工业检测、生物医疗、天文观测等各领域。 1.为什么要对红外相机进行精密温控? 对于红外相机而言(尤其在短波红外区域工作的相机),它的成像质量容易受到“暗电流”的影响。相机内的探测器,比如常见的 InGaAs 传感器,其暗电流会随着温度的上升急剧增加。 研究表明,温度每升高10℃,暗电流*大约会激增3倍。暗电流的上升会使相机传感器的灵敏度大打折扣,严重压缩相机的动态范围,导致拍摄出来的图像细节模糊、信噪比低,难以满足科研、工业等高精尖领域对高质量成像的需求。 为了保证红外相机的灵敏度和高清成像,必须做到精准的温度控制。在所有可用的温控技术中,半导体制冷凭借其结构紧凑、高精度控温、低噪运行等优势,正逐步成为红外相机温度管理的主流解决方案。 暗电流:传感器在没有光照的情况下也会产生的电信号。 2.TEC技术在红外相机中的应用 半导体制冷技术通过帕尔帖效应对红外相机进行制冷。先在红外成像...
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现在市面上常见的电热饭盒大多没有冷鲜功能。随着天气越来越热,饭盒里的食物不到半天就会变得不新鲜。有没有可能让饭盒不再只是“热饭工具”,还能拥有像冰箱一样冷藏保鲜的能力呢?基于这一设想,FerroTec先导热电推出了一款既能加热又能制冷的智能饭盒。 1.冷热双用:基于半导体制冷技术 这款智能饭盒之所以具备普通饭盒没有的冷藏能力,是因为它的底座置入了先导热电自研制造的半导体制冷片,连接上下两块导热板,通过TEC技术实现对温度的精准控制。 • 按下加热按钮:电流按某一方向流动;底座释放热量,上层导热板升温。 • 按下制冷按钮:电流反向流动;底座吸收热量,上层导热板降温。 • 按下自动按钮:默认制冷1小时,1小时后自动转换成加热模式。无需手动切换,操作更方便。 ▲饭盒底座置入半导体制冷芯片 2.先导热电自研饭盒四大优势 半导体制冷技术和电热饭盒的融合,是先导热电在消费品领域的一次创新尝试。它将饭盒升级成了一个拥有温度管理能力的“小厨房”,满足了人们对安全、健康的饮食...
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饮水机是家庭和办公场所中不可或缺的小家电,它的核心部件——冰胆,直接决定了饮水机的制冷性能。优质的冰胆不仅能快速制冷,还能确保设备长时间稳定运行。然而,目前市场上常见的传统冰胆方案存在一些问题,比如生产工艺复杂、制冷不稳定等,可能会导致冰胆出现制冷速度慢、能耗偏高、维护成本高等各类状况。半导体制冷(TEC)技术有效解决了这些问题,也为冰胆提供了更为灵活高效的制冷方案。接下来,本文将详细介绍半导体制冷技术在冰胆中的工作原理、核心优势及未来发展趋势。 一、传统冰胆:压缩机制冷技术 1. 噪音较大,影响体验 传统压缩机制冷系统在运行过程中会产生持续的机械振动和气流噪声,噪音可达50~60分贝,假如放在办公室会对工作产生干扰,影响使用体验。 2. 能耗偏高,成本增加 压缩机制冷的平均功耗约为100~150W,待机功耗约为10~20W。在商用场景下,传统冰胆年耗电量约为同类TEC制冷片的2~3倍,高能耗的同时也拉高了使用成本。 3. 制冷效率低,水温波动大 压缩机靠“启停”来维持温度,导致水温波动超...
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最近南方又到了一年一度的梅雨季。家里的地板湿漉漉的,衣服晾一周还不干,甚至连墙面都开始长霉斑…这时我们亟需一台除湿设备,解决“潮湿”带来的种种困扰。下面这台融合了TEC技术的新型除湿设备——半导体除湿机,正在成为人们的除湿新选择。今天我们就来具体聊聊它的原理、优势和常见应用场景。 1.半导体除湿机的工作原理 半导体除湿机的工作原理基于帕尔帖效应(详见TEC科普小课堂第1期):当半导体除湿机通电时,电流通过半导体材料,会在接触点形成冷热差异,一侧吸收热量(冷端),另一侧释放热量(热端)。设备一端变冷后快速吸附空气中的水分,将湿气凝结成水滴排出,从而达到除湿的效果。 2.为什么选择半导体除湿机? ①轻盈便携:普通除湿机需要依靠压缩机运行,身形笨重、移动不便。相比之下半导体除湿机身形轻巧,能轻松周转于客厅、卧室、厨房等不同区域。 ②智能除湿:半导体除湿机配备了智能湿度感应系统,能够实时监测环境湿度,并根据设定的目标湿度自动调节工作状态,将环境维持在最佳湿度范围内。 ③安静运行:普...
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随着人们对生活品质的追求不断提升,越来越多的家庭选择在冬天使用壁炉取暖。这时在壁炉旁放上一只不插电的小风扇,就能让室内暖度再高上一大截。这只不插电就能自转的风扇名叫“壁炉风扇”,而这一升温现象本质上源于“温差发电”。 1.温差发电原理:塞贝克效应 “温差发电”这个词乍一听有点高级,但它已然不是什么新兴技术了。早在19世纪,德国物理学家托马斯·约翰·塞贝克(Thomas Johann Seebeck)就发现了温差发电的原理——“塞贝克效应”。塞贝克效应即热电第一效应,它指的是当两种不同材料的接点之间存在温差时,会在接点处产生电压的现象。简单来说,只要在半导体材料两端制造出合适的温差,就能将热能直接转化为电能。接下来,让我们一起来看看温差发电的几种常见应用。 ▲塞贝克效应-帕尔帖效应的逆向流程 2.壁炉风扇:温差发电的典型应用 冬天,当你点燃壁炉,炉体表面温度可以达到100℃,此时周围空气的温度通常只有20℃左右。这时,风扇底座中的TEC发电片便开始了...
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大家好,今天主要聊聊新能源领域中一个非常关键又容易被忽视的话题:IGBT模块的散热问题。国务院印发的《中国制造2025》中明确指出:“要推进新能源、智能电网等领域的发展,并突破大功率电力电子器件等关键技术。”作为光伏逆变器、电动汽车电控系统、工业电源等多种电力电子设备的核心部件,IGBT(绝缘栅双极型晶体管)的性能发挥,很大程度上要取决于它的散热做得好不好。那么目前针对IGBT模块有哪些主流散热方式?是否还有更好的替代方案呢?让我们继续往下看。 ▲IGBT(绝缘栅双极型晶体管) 一、传统IGBT散热方式有哪些? 1. 自然冷却 针对功率较低的IGBT模块,常用的散热方式是自然冷却。该方式通常通过安装铝制或铜制散热片,增大表面积以提升散热效率,依靠空气自然对流和模块表面的热辐射将热量直接释放到周围环境中。然而,这种散热方式效率较低,且受环境温度影响较大,因此不适用于高功率IGBT模块的应用需求。 2. 强制风冷 针对功率较高的IGBT模块,我们常常采用强制风冷方案。即在散热片...