Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

5 Applikationshinweise für IGBT- und MOSFET-Module
Bild 5.3.1 Simulation der Kühlkörperperformance bei unterschiedlicher Anzahl von Bauelementen
Bild 5.3.2 Beispiel für die Angabe des R th(s-a)
in Abhängigkeit von Anzahl n und Größe b der Wärmequellen
für einen Luftkühler
5.3.2.2 Wärmespreizung
Wärmespreizung kann durch gute Wärmeleitfähigkeit des Materials, dicke Schichten oder durch
Einbringen von Heatpipes (siehe Kap. 5.3.6) im Kühlkörper selbst erfolgen. Sie kann aber auch
durch die gute Verteilung der Wärmequellen über die gesamte Montagefläche verbessert werden.
Hierbei ist ein Kompromiss zwischen kompaktem Aufbau und guter Wärmeverteilung zu finden.
In der in Bild 5.3.3 dargestellten thermischen Simulation reduziert sich der R th(s-a)
bei einer Vergrößerung
des Abstandes zwischen den Modulen von 0 mm auf nur 18 mm um 11%. Anzahl und
Größe der Verlustleistungsquellen ist gleich. Die Verlustleistung ist 600 W je Modul, die Umgebungstemperatur
T a
= 40°C.
R
th(sa)
R
th(sa)
120C - 40C
0,034 K/W
1800 W
74C - 40C
0,0566 K/W
600 W
Aus thermischer Sicht wäre ein Abstand von bis zu 3 cm auf einem Luftkühler wünschenswert,
allerdings wäre im Beispiel dazu ein größerer KK notwendig (→ R th(s-a)
= 0,266 (-17%)). Auf einem
Wasserkühler ist wegen der besseren Wärmeableitung der Effekt geringer, hier ist bereits nach
1..2 cm Abstand kaum noch eine Verbesserung zu erreichen.
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