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(jì)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(shí)，實(shí)際散熱效果是否符合設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)初衷。
從而，熱性能散熱器測試臺作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)工具被需求。
然而，在行業(yè)中，同一家公司基本會設(shè)計(jì)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(shí)際設(shè)計(jì)的散熱效果。
實(shí)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(shí)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(gè)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(shí)。
●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(gè)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(shí)。
●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(gè)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(shí)。
●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(jì)耗時(shí)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(gè)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(shí)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(shí)間。
2-10路輸出電源分別配置功率檢測裝置，實(shí)時(shí)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(shí)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(dòng)電源啟動(dòng)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(shí)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(dòng)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(jì)。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(dòng)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(jì)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(jì)，溫度計(jì)，壓力計(jì)，壓差計(jì)。
4-各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)均在觸摸屏上顯示，并且可以自動(dòng)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(dòng)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(dòng)： 根據(jù)需求操作觸摸屏啟動(dòng)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(xiàng)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(shí)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(jì)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(shí)要接好所有線路后啟動(dòng)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(shí)際溫度，非控制輸出溫度。
