一种基于水冷系统的先进IGBT散热模块设计

以磁悬浮列车牵引变流器中的单个IGBT模块为研究对象,鉴于目前IGBT模块功率越来越大,传统风冷散热模块难以满足其散热要求,设计了一款新型热管嵌入式IGBT水冷散热模组。通过Ansys Icepak软件对该冷却系统和设计的水冷模组的压力损失进行仿真分析,研究了增加圆柱形翅片和扁平翅片与不同入口流量对模块性能的影响。结果表明：与传统水冷模组相比,新型热管嵌入式IGBT水冷散热系统使IGBT模块芯片最高温度从81.51℃降低到75.34℃,降低约7.4%；最大温差从12.81℃降低到9.92℃,进一步提高了IGBT模块的芯片温度均匀性,验证了新型水冷系统具有良好的散热性能,满足IGBT模块的要求,为后续先进的水冷系统设计奠定基础。