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1、电路中,有源元器件只要通上电流就会有热量产生。太阳能逆变器中主要发热器件有:开关管(IGBT、MOSfet)、磁芯元件(电感、变压器)等。因此,为了保证元器件能在额定温度下工作,系统的散热能力非常重要。
2、太阳能逆变器工作时发热是不可避免的,例如一台5kW的太阳能逆变器,一般系统发热功率大约是太阳能逆变器总功率的1.5-2.5%,其热损耗约为75-125W。因此系统散热降温十分重要,针对小型户用系统,业界通常使用自然散热方式。
3、要使得散热性能优异,可以由以下几点实现:
①散热面积越大效果越好
例如5kW太阳能逆变器发热功率为125W,按照60℃时自然冷却可承担最大热流密度为0.05W/cm2算散热面积至少约为0.25m2 ,为了保证体积不变,增大散热器表面积,散热器表面采用多散热齿加褶皱设计 ,这样就使散热器与空气接触面积增大,有利于快速散热。
太阳能逆变器外壳为铝合金,具有良好的导热性。如上图,采用整体式外壳结构,散热器与外壳通过较大面积直接紧密连结,元器件的热量能通过散热器直接传递到铝合金外壳上,形成了器件→散热器→外壳→空气 的散热路径。
另外,元器件的热量又能通过太阳能逆变器内部空气传导到外壳,再经过外壳发散到外部空气中。形成了 器件→内部空气→外壳→外部空气 的又一条散热路径。
采用非整体式外壳,壳体和散热器之间需要两次连接,接触不紧密。因此,参与散热的只有散热器和一小部分中间壳体,上部壳体不参与散热,使整体散热性能大幅降低。
从上面可以看出,采用整体式外壳结构,散热器与外壳直接紧密连结,让铝合金外壳通过两条路径参与散热,因为更多参与散热,所以太阳能逆变器外壳温度相对较高,这一现象的好处在于--外壳良好的导热性,把太阳能逆变器内部热量通过壳体更快的传递出来,从而降低了太阳能逆变器内部温度和元器件温度,从而保证了元器件和太阳能逆变器更长的使用寿命 。