Plaque froide en cuivre brasé sous vide pour IGBT, onduleurs et électronique-haute puissance
Lorsque les appareils électriques continuent de fonctionner sous des charges élevées, l’évacuation efficace de la chaleur devient l’un des plus grands défis de la gestion thermique. Dans des applications telles queModules IGBT, onduleurs photovoltaïques, systèmes de stockage d'énergieet les alimentations électriques industrielles, la chaleur est généralement concentrée dans une zone relativement petite. Si la chaleur ne peut pas être transférée assez rapidement dans le liquide de refroidissement, la température de fonctionnement continue d'augmenter, affectant à la fois l'efficacité et la durée de vie des composants.
Ceplaque froide en cuivrea été développé pour les applications nécessitant un refroidissement stable sous des charges thermiques continues. Au lieu d'utiliser un simple canal d'écoulement usiné, il combineailerons repliésetailerons décalésà l'intérieur d'une structure en cuivre entièrement brasée pour augmenter la zone de contact entre le liquide de refroidissement et le cuivre. Le liquide de refroidissement suit un chemin d'écoulement contrôlé, permettant à davantage de chaleur d'être absorbée avant de quitter la sortie.
Leassiette froidemesure 100 × 100 × 15,4 mm et est entièrement fabriqué en cuivre pur, y compris le boîtier et toutes les structures internes des ailettes. Chaque unité est assemblée par brasage sous vide à l'aide d'un alliage de brasage argent-cuivre 72Ag28Cu, suivi d'un test de maintien de pression à 6 bars pendant 10 minutes avant expédition.
Pourquoi utiliser du cuivre pur au lieu de l’aluminium ?
De nombreuses normesplaques de refroidissement liquidesont fabriqués en aluminium car ils sont légers et relativement faciles à usiner. Cependant, pour les équipements électroniques-de grande puissance, la conductivité thermique devient souvent plus importante que le poids.
Le cuivre pur transfère la chaleur beaucoup plus rapidement de la surface de montage vers le canal du liquide de refroidissement. Cela permet de réduire les points chauds locaux, en particulier lorsque la source de chaleur est concentrée en dessous.Modules IGBTou des semi-conducteurs de puissance. Pour les équipements fonctionnant en continu sous des charges élevées, une plaque froide en cuivre peut maintenir une répartition de la température plus stable que de nombreuses conceptions conventionnelles en aluminium.
Pourquoi le canal de refroidissement est-il divisé en deux structures à ailettes ?
Au lieu de permettre au liquide de refroidissement de passer à travers un canal droit, cette plaque froide guide le liquide à travers deux structures d'ailettes différentes, chacune remplissant une fonction différente lors du transfert de chaleur.
Le liquide de refroidissement entre d'abord dansaileron pliésection. Parce que l'entrée est positionnée au milieu duailerons repliés, le liquide de refroidissement se propage des deux côtés avant d'entrer dans le deuxième étage. Cela permet de répartir le flux plus uniformément sur la surface de refroidissement au lieu de le concentrer dans une seule direction.
Une fois que le liquide de refroidissement atteint leaileron décalésection, la densité des ailerons devient beaucoup plus élevée. La résistance accrue à l'écoulement crée des turbulences plus fortes à l'intérieur du canal, permettant au liquide de refroidissement de rester en contact avec la surface du cuivre pendant une période plus longue. Une plus grande quantité de chaleur est donc transférée dans le liquide avant qu'il n'atteigne la sortie.
Après avoir quitté leailerons décalés, le liquide de refroidissement traverse un autreaileron pliésection et sort de la plaque froide, évacuant la chaleur absorbée de la source de chaleur.
Pourquoi nous utilisonsBrasage sous vide
Le canal de refroidissement interne contient plusieurs composants en cuivre qui ne peuvent pas être produits en une seule pièce usinée. Pour assembler ces couches tout en conservant un chemin d'écoulement complètement étanche, la plaque froide est fabriquée à l'aide d'unprocédé de brasage sous vide.
Pendantbrasage, toutes les pièces en cuivre sont chauffées dans un four sous vide, où l'oxydation est considérablement réduite. L'alliage de brasage 72Ag28Cu argent-cuivre fond et s'écoule entre chaque surface de contact, créant une forte liaison métallurgique après refroidissement.
Par rapport aux méthodes de soudage conventionnelles,brasage sous videoffre une structure interne plus propre, une résistance de contact thermique plus faible et une meilleure fiabilité d'étanchéité à long terme, ce qui le rend bien adapté aux applications de refroidissement liquide qui fonctionnent en continu.
Chaqueassiette froideest testé sous pression après le brasage.
Les conditions de test comprennent :
Pression d'essai : 6 bars
Temps de maintien : 10 minutes
Seuls les produits sans fuite ni déformation permanente passent à l'inspection finale.
Au lieu de proposer un seul modèle standard, AWIND fabrique desplaques froides en cuivre brasées sous videselon les exigences du client, notamment :
* Dimensions de la plaque
* Conception du canal de refroidissement interne
* Type de connecteur
* Trous de montage
*Usinage CNC
* Finition des surfaces
* Simulation thermique
* Développement de prototypes
* Production de masse
FAQ
1. Est-ce que cela peutplaque froide en cuivreêtre personnalisé ?
Oui. Nous fabriquonsplaques froides en cuivreselon les dessins du client ou les exigences thermiques. Les options de personnalisation incluent les dimensions globales, la disposition des canaux de refroidissement, les positions d'entrée et de sortie, les types de connecteurs, les trous de montage, l'usinage de surface et la structure d'étanchéité. Si des objectifs de performances thermiques sont disponibles, notre équipe d’ingénierie peut également vous aider à réaliser une simulation thermique et à optimiser la conception avant la production.
2. Quelles industries utilisent couramment ce type de plaque froide en cuivre ?
Cette conception est largement utilisée dans les applications où des charges thermiques élevées doivent être supprimées en continu. Les applications typiques incluentonduleurs photovoltaïques, systèmes de stockage d'énergie, Electronique de puissance pour véhicules électriques, alimentations industrielles,Modules IGBT, des convertisseurs d'énergie éolienne et d'autres équipements électroniques-de grande puissance.
3. Fournissez-vous la fabrication de prototypes avant la production en série ?
Oui. Des échantillons prototypes peuvent être produits pour vérifier les performances avant la production en volume. Cela permet aux clients d'évaluer l'installation, les performances de refroidissement et la compatibilité du système avant l'approbation finale.
4. Quelles inspections de qualité sont effectuées avant expédition ?
Chaqueassiette froidesubit une inspection dimensionnelle, une inspection d'apparence et des tests de fuite de pression après brasage sous vide. Les produits qui ne répondent pas aux performances d’étanchéité requises ne sont pas autorisés à l’expédition. Des inspections supplémentaires peuvent également être organisées selon les exigences du client.
5. PeutVENTaider à la conception thermique au lieu de se limiter à la fabrication ?
Oui. Outre la fabricationplaques froides en cuivre, nous fournissons également un support de simulation thermique et de solutions de refroidissement. Si vous disposez uniquement des informations sur la source de chaleur ou de la configuration système requise, notre équipe d'ingénieurs peut vous aider à développer une structure de refroidissement appropriée avant le début de la production.
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