IGBT散熱器熱性能測試臺
開發(fā)設(shè)備的背景
IGBT散熱器熱性能檢測的行業(yè)的需求及困惑
開發(fā)散熱器,熱交換器的過程中,都會需要對所開發(fā)設(shè)計的散熱器的熱性能進(jìn)行評估,
評估指標(biāo)為受熱點(diǎn)在隨受熱狀況的變化時,實際散熱效果是否符合設(shè)計初衷。
由此,就需要對各受熱點(diǎn)模擬發(fā)熱和冷卻的狀況,檢測實際的溫度變化,從而形成連續(xù)的數(shù)據(jù)庫,通過數(shù)據(jù)分析,印證散熱效果是否符合設(shè)計初衷。
從而,熱性能散熱器測試臺作為一個實驗工具被需求。
然而,在行業(yè)中,同一家公司基本會設(shè)計開發(fā)多款不同能效的散熱器,這些散熱器都需要通過檢測而獲知實際設(shè)計的散熱效果。
實際操作中,很多公司存在這如下困惑:
●測量不同的散熱器需要提供不同功率的熱源,為模擬不同的實際熱源變化,需要能夠?qū)嵩吹墓β蔬M(jìn)行自由的設(shè)定和控制。往往市場上沒有相對通用性高的檢測設(shè)備而需要自己針對每個產(chǎn)品配備一套測試系統(tǒng)。不但不能自由控制,而且成本高,不方便,耗時。
●水冷型散熱器的水冷系統(tǒng),需根據(jù)不同的需求,設(shè)定水溫和流量,監(jiān)測數(shù)值。往往市場上也沒有相對通用性高的檢測設(shè)備而需要自己針對每個產(chǎn)品配備一套測試系統(tǒng)。不但不能自由控制,而且成本高,不方便,耗時。
●風(fēng)冷型散熱器的風(fēng)冷系統(tǒng),需根據(jù)不同的需求,設(shè)定風(fēng)速和風(fēng)量,檢測樹脂。往往市場上也沒有相對通用性高的檢測設(shè)備而需要自己針對每個產(chǎn)品配備一套測試系統(tǒng)。不但不能自由控制,而且成本高,不方便,耗時。
●針對手工配備的單產(chǎn)品測試系統(tǒng),需人工記錄數(shù)據(jù)變化,數(shù)據(jù)統(tǒng)計耗時耗力,不方便。
IGBT組合型散熱器熱性能測試臺的簡介
我們開發(fā)了針對此需求和困惑的專業(yè)IGBT組合型散熱器熱性能測試臺,以解決上述困惑,給客戶帶來使用便利,加快產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程。
針對范圍:
自冷,熱管,風(fēng)冷,水冷
配備了三個模塊:
1- 基礎(chǔ)電源供給及測溫模塊
2- 風(fēng)冷模塊
3- 水冷模塊
基礎(chǔ)電源供給及測溫模塊
1-配備0-4000W可變電源6路 ,配備0-2000W的可變電源4路,交流調(diào)壓。分別可以在功率范圍內(nèi)設(shè)定調(diào)節(jié)功率,可以設(shè)置指定功率的輸出時間,每路分別可以設(shè)置10段分段連續(xù)控制,每段分別可以設(shè)置0-999S。具備恒定輸出功能,不限時間。
2-10路輸出電源分別配置功率檢測裝置,實時功率顯示在觸摸屏上,由于加熱模塊電阻的偏差而產(chǎn)生的實際功率和理論功率的偏差,由人工手工調(diào)整設(shè)定的理論輸出功率進(jìn)行差補(bǔ)。
3-配備MAX 20路溫度巡檢儀,用于連接熱電偶,讀取溫度。
4-配備10路熱電偶對接口,預(yù)留10路的空間,以便今后擴(kuò)展。
5-配備10路的手動電源啟動按鈕(帶亮燈),預(yù)留10路的空間,以便今后擴(kuò)展。
6-配備10路的電源輸出安全航空插(公母)。
7-配備10寸觸摸屏。
8-配備西門子PLC可編程控制器及擴(kuò)展通訊模塊。
9-配備乙方定制控制軟件一套。
10-所有數(shù)據(jù)均保存在觸摸屏配備的U盤中,按照時間軸進(jìn)行記錄,人工可以設(shè)定保存頻率。
風(fēng)冷模塊
1-配備Fans-Tech產(chǎn) 5300M3/H的直流離心風(fēng)機(jī),此風(fēng)機(jī)Max風(fēng)壓為1000pa。
2-配備風(fēng)機(jī)外箱體,可移動式,帶腳輪。
3-配備軟風(fēng)管,可人工轉(zhuǎn)接進(jìn)出風(fēng)口。
4-配備135mm(高)*600mm(寬)*600mm(直伸段長)風(fēng)道及對接法蘭。
5-配備風(fēng)速傳感器、溫度傳感器、壓差計。傳感器提供安裝尺寸,由甲方自行安裝在自制的產(chǎn)品測試風(fēng)道上。
6-配備航空插,與基礎(chǔ)測溫機(jī)臺快插對接。
7-基礎(chǔ)測溫機(jī)臺的觸摸屏上可以開啟風(fēng)冷模塊進(jìn)行使用。
風(fēng)冷模塊
1-采用恒溫供水機(jī):Max50L/Min,克服Max 42Kpa的壓降,回水溫度差<=15度的恒溫出水。出水溫度可在15-60度之間設(shè)定。出水
Max壓力>=0.77Mpa。帶手動溢流調(diào)節(jié)功能。
2-供水分 1.6L/Min-10L/Min 一路,和10L/Min-50L/Min 一路,合計兩路供水。
3-兩路供水由總管分出,分別配備流量控制閥,流量計,溫度計,壓力計,壓差計。
4-各項監(jiān)測數(shù)據(jù)均在觸摸屏上顯示,并且可以自動對水溫進(jìn)行差補(bǔ)調(diào)整。
5-流量由設(shè)備根據(jù)設(shè)定值進(jìn)行自動差補(bǔ)調(diào)整。
設(shè)備結(jié)構(gòu)原理圖
工藝操作路線
工序 |
工序過程 |
1 |
上料 :人工上料,搬運(yùn)散熱器至臺面 |
2 |
接線: 人工接續(xù)水路或風(fēng)道,接加熱單元,接熱電偶。 |
3 |
啟動: 根據(jù)需求操作觸摸屏啟動設(shè)備,人工設(shè)置好測試參數(shù) |
4 |
顯示: 屏幕上有操作界面顯示,可以設(shè)定各項參數(shù),并顯示檢測數(shù)值,進(jìn)行存儲。 |
5 |
功能說明:可以設(shè)置不同時間段的不同功率。可以在范圍內(nèi)設(shè)定不留流量,不同的風(fēng)速或風(fēng)量,不同的水溫和流量。 |
控制銜接和注意點(diǎn)
控制銜接:
本案只設(shè)計使用方的加熱模塊和熱電偶的連接為手工接線,散熱器水管接頭由人工接管至預(yù)留接口。風(fēng)道及轉(zhuǎn)接口由客戶自行準(zhǔn)備及安裝。
注意點(diǎn)描述:
1- 本設(shè)備在使用開始時要接好所有線路后啟動設(shè)備,嚴(yán)禁帶電操作電路。
2- 本設(shè)備為觸摸屏操作設(shè)定電源輸出功率,檢測實際溫度,非控制輸出溫度。