Водяное охлаждение
Водяное охлаждение силовых модулей можно использовать для специальных высокомощных инверторов (МВт - диапазон) а также для маленьких силовых устройств, где уже есть водяная цепь по их принципу работы (например, управление автомобилями, гальваническая станция, индуктивный нагрев).
Часто входная температура охладителя превышает значения 50...70°С, когда его тепло рассеивается в атмосфере; на промышленных фабриках с активными теплообменниками температура охладителя около 15...25°С.
Разность температур между поверхностью радиатора и охладителем, которая меньше, чем при воздушном охлаждении, можно использовать в двух случаях:
- возросший обмен энергией при высокой динамической DTj температуре кристалла за цикл (ограничение срока службы модулей, см.п. 3.2.3) или
- низкая температура кристалла, большой срок службы.
Благодаря способности долго удерживать тепло (температурная емкость ср = 4.187 кДж/кг · К) вода принципиально предпочтительней масла или гликоля для рассеяния тепла.
На рис.3.21 показана стандартная сборка SEMIKRON с тремя SKiiPPACK на основной пластине с водяным охлаждением.
Из-за коррозии в воде и требования устойчивости к морозам, открытый или закрытый канал с чистой водой почти не используется.
Рис. 3.21
С добавлением гликоля, например, способность удерживать тепло охладителя будет уменьшена (например, 3.4 кДж/(кг·К) при добавлении 50 % гликоля и температуре охладителя 40°С). При возрастании вязкости и специфической массы охладителя, температурное сопротивление от теплоотвода к охладителю Rthhw будет значительно возрастать вместе с долей гликоля. По сравнению с чистой водой, при 50 % гликоля Rthhw возрастет примерно на 50.60 % и до 60.70 % если доля гликоля возрастет до 90 %.
Для гарантированной защиты от коррозии, алюминиевые водяные радиаторы SEMIKRON содержат минимальную долю гликоля 10 %. Твердость охлаждающей воды не должна превышать 6. И, наконец, для температур охладителей больше 60°С мы рекомендуем использовать закрытый канал охлаждения.
Пакеты радиаторов с силовыми модулями или SKiiPPACK также выполнены в корреляции с водяным охлаждением. Разность около 1.7 К на кВт рассеиваемой мощности между входной и выходной температурой охладителя можно взять за стандартное значение для нагрева на теплоотвод (SEMIKRON водяные радиаторы для SKiiPPACK) при 50/50 % водно-гликолиевой смеси и потоке охладителя 10 л/мин.
Более детальное рассмотрение информации о SKiiPPACK - водяных радиаторах см.п. 3.3.6.2.
| 
