F-YL-00015 Rückfluss-Projektbericht

Projektinformationen

Das IGBT-Modul ist wie folgt aufgebaut, wobei die spezifischen Leistungsangaben im CAD-Diagramm des Kunden angegeben sind. Die Widerstandsleistung ist auf 120 W eingestellt.

IGBT-Chip-Schichtmaterial und Wärmeleitfähigkeit

Spezifische IGBT-Leistungsraten – Bedingung 1: 42608 W

Spezifische IGBT-Leistungsraten – Bedingung 2: 46128 W

Vorentwurf

- 50 %ige wässrige Ethylenglykollösung mit einer Wassereintrittstemperatur von 50 Grad, einer Durchflussrate von 50 l/min und einer maximalen Wasseraustrittstemperatur - Das Material der Wasserkühlplatte ist auf Aluminium 6063 eingestellt.

- Beim ursprünglichen Strömungskanaldesign ist die mittlere Lötverbindung 0,3 mm dick und der Spalt beträgt 1,0 mm mit einer ineinandergreifenden Rippe.

Simulationsergebnisse

– Simulationsergebnisse für Bedingung 2: Frontale Temperaturwolkenkarte, die höchste Temperatur des IGBT-Chips beträgt 139,76 Grad und die zentrale Bodentemperatur dieses IGBT beträgt 92,45 Grad.

- Simulationsergebnisse für Bedingung 2: Bodentemperatur-Wolkenkarte

- Simulationsergebnisse für Bedingung 2: Temperaturwolkenkarte der Wasserkühlplatte, wobei die höchste Temperatur 100,13 Grad Celsius im Kontaktbereich des letzten IGBT beträgt.

– Flüssigkeitstemperatur-Wolkenkarte, Zustand 2, 5. Dezember 2022, Durchflussrate 50 l/min.

– Flüssigkeitsdruckwolkenkarte, Zustand 2, 5. Dezember 2022, Durchflussrate 50 l/min.

– Simulationsergebnisse für Bedingung 1: Frontale Temperaturwolkenkarte, die höchste Temperatur des IGBT-Chips beträgt 147,04 Grad und die zentrale Bodentemperatur dieses IGBT beträgt 110,56 Grad.

- Simulationsergebnisse für Bedingung 1: Bodentemperatur-Wolkenkarte

– Simulationsergebnisse für Bedingung 1: Temperaturwolkenkarte der Wasserkühlplatte, wobei die höchste Temperatur 106,12 Grad Celsius im Kontaktbereich des letzten IGBT beträgt.

- Bedingung 1, Flüssigkeitstemperatur-Wolkenkarte, 06.12.2022, Durchflussrate 50 l/min.

– Flüssigkeitsdruckwolkenkarte, Bedingung 1, 06.12.2022, Durchflussrate 50 l/min.