1、電路中,有源元器件只要通上電流就會有熱量產(chǎn)生。太陽能逆變器中主要發(fā)熱器件有:開關(guān)管(IGBT、MOSfet)、磁芯元件(電感、變壓器)等。因此,為了保證元器件能在額定溫度下工作,系統(tǒng)的散熱能力非常重要。
2、太陽能逆變器工作時發(fā)熱是不可避免的,例如一臺5kW的太陽能逆變器,一般系統(tǒng)發(fā)熱功率大約是太陽能逆變器總功率的1.5-2.5%,其熱損耗約為75-125W。因此系統(tǒng)散熱降溫十分重要,針對小型戶用系統(tǒng),業(yè)界通常使用自然散熱方式。
3、要使得散熱性能優(yōu)異,可以由以下幾點實現(xiàn):
①散熱面積越大效果越好
例如5kW太陽能逆變器發(fā)熱功率為125W,按照60℃時自然冷卻可承擔(dān)最大熱流密度為0.05W/cm2算散熱面積至少約為0.25m2 ,為了保證體積不變,增大散熱器表面積,散熱器表面采用多散熱齒加褶皺設(shè)計 ,這樣就使散熱器與空氣接觸面積增大,有利于快速散熱。
太陽能逆變器外殼為鋁合金,具有良好的導(dǎo)熱性。如上圖,采用整體式外殼結(jié)構(gòu),散熱器與外殼通過較大面積直接緊密連結(jié),元器件的熱量能通過散熱器直接傳遞到鋁合金外殼上,形成了器件→散熱器→外殼→空氣 的散熱路徑。
另外,元器件的熱量又能通過太陽能逆變器內(nèi)部空氣傳導(dǎo)到外殼,再經(jīng)過外殼發(fā)散到外部空氣中。形成了 器件→內(nèi)部空氣→外殼→外部空氣 的又一條散熱路徑。
采用非整體式外殼,殼體和散熱器之間需要兩次連接,接觸不緊密。因此,參與散熱的只有散熱器和一小部分中間殼體,上部殼體不參與散熱,使整體散熱性能大幅降低。
從上面可以看出,采用整體式外殼結(jié)構(gòu),散熱器與外殼直接緊密連結(jié),讓鋁合金外殼通過兩條路徑參與散熱,因為更多參與散熱,所以太陽能逆變器外殼溫度相對較高,這一現(xiàn)象的好處在于--外殼良好的導(dǎo)熱性,把太陽能逆變器內(nèi)部熱量通過殼體更快的傳遞出來,從而降低了太陽能逆變器內(nèi)部溫度和元器件溫度,從而保證了元器件和太陽能逆變器更長的使用壽命 。