Применение термопроводящей силиконовой смазки в системе электропривода новых энергетических транспортных средств

Введение: Проблемы в выборе теплового жира для теплового управления НЭВ

При управлении тепловой энергией электрических систем привода новых энергетических транспортных средств (NEV)Эффективность теплоотведения силовых полупроводников (таких как IGBT и SiC модули) напрямую определяет энергоэффективность и надежность транспортного средства.Как критическая среда, соединяющая чип и теплоотводы, выбор тепловой интерфейсной смазки имеет первостепенное значение.Высококачественная теплопроводность жира может эффективно снизить контактное тепловое сопротивление, обеспечивая, чтобы тепловыделение IGBT и теплопроводность SiC-модуля оставались в пределах безопасности.В данном тематическом исследовании исследуется, как производитель NEV научно выбирает тепловую пасту для силовой электроники в инверторе для решения задач по управлению теплом в экстремальных условиях эксплуатации.

Описание сценария применения: суровая тепловая среда в инверторах

Инвертор в системе электрического привода этого производителя NEV имеет компактное внутреннее пространство, где модули IGBT / SiC генерируют чрезвычайно высокую плотность теплового потока во время пиковой мощности.Из-за постоянных вибраций во время движения и механических нагрузок, вызванных несоответствием коэффициентов теплового расширения между силовым модулем и теплоотводомТрадиционные тепловые жиры очень восприимчивы к "эффекту выкачки" или кровотечению масла.Это не только приводит к высыханию и отказу из теплового интерфейса материала, но также вызывает местные горячие точкиПоэтому система требует исключительно высокого антикрипа, откачивающего сопротивления,и долгосрочная стабильность теплового цикла из тепловой пасты для силовой электроники.

Рекомендация продукта и решение соответствия: стратегия комбинирования G-776 и G-775/G-777

Для решения сложных требований электрической системы привода мы рекомендуем комбинированное решение с использованием масла Shin-Etsu: использование G-776 в качестве основного термоинтерфейсного материала,дополненные G-775 или G-777 для усиления или дифференцированного проектирования в определенных областях. G-776, разбавленный изопарафиновыми растворителями,сохраняет низкую вязкость (58 Pa·s) для легкой автоматизированной дозировки, демонстрируя превосходную стойкость к выкачиванию и эффективность противопожарной работы по сравнению с продуктами общего назначения, что делает его идеальным для высоконадежных тепловых интерфейсов, таких как IGBT и процессоры.G-775 с высокой вязкостью (500 Pa·s) или G-777 с чрезвычайно стабильными физическими свойствами можно соединить для создания многослойного теплозащитного барьера.

Анализ сравнения продукции: ключевые параметры трех белых тепловых жиров

Чтобы более интуитивно продемонстрировать основу отбора, в следующей таблице сравниваются основные параметры трех белых тепловых жиров: G-775, G-776 и G-777.G-776 достигает наилучшего баланса между теплопроводностью (3.1 W/m·K) и удобство применения; G-775 обеспечивает высокую устойчивость к откачке при высокой удельной тяжести и высокой вязкости;В то время как G-777 обеспечивает срок службы до десяти лет с чрезвычайно низким содержанием летучих веществ (00,1%).

Результаты и данные реализации: снижение теплового сопротивления и увеличение срока службы

После введения жирового раствора Shin-Etsu с G-776 в качестве основного и G-777 в качестве вторичного материала,Инвертор продемонстрировал отличную производительность при испытаниях непрерывной работы при температуре соединения 150 °CИзмеренные данные показывают, что тепловое сопротивление интерфейса IGBT-модуля уменьшилось примерно на 18% по сравнению с предыдущим поколением жира общего назначения.и температура пикового соединения снизилась на 4После 2 000 часов испытаний на высокой температуре, высокой влажности и тепловых ударах не было обнаружено значительного кровотечения или высыхания масла на интерфейсе G-776.Уровень роста теплового сопротивления сохранялся ниже 5%, полностью отвечает требованиям по управлению тепловой энергией в течение 15 лет/300000 км полного жизненного цикла для NEV.

Часто задаваемые вопросы

1Почему тепловое масло общего назначения не может использоваться непосредственно в электроприводах NEV?

Масла общего назначения подвержены эффекту выкачки при постоянной вибрации и тепловом расширении/сокращении, что приводит к отказу охлаждения.Системы электрического привода должны использовать тепловую пасту для силовой электроники с высокой устойчивостью к скольжениям и откачке..

2- Низкая вязкость G-776 повлияет на долгосрочную надежность?

No G-776 использует специальную формулу растворителя; его начальная низкая вязкость облегчает автоматическое применение, и после испарения растворителя,его устойчивость к скольжениям и кровотечениям из масла превосходит большинство продуктов общего назначения, специально разработанные для сценариев высокой надежности, таких как IGBT.

3Когда следует выбрать G-775 вместо G-776?

Когда область нанесения подвергается экстремальным механическим нагрузкам или когда теплоотводы имеют плоскую плоскость, требующую более толстой линии связывания для заполнения пробелов,Высокая вязкость (500 Pa·s) и высокая удельная гравитация G-775 обеспечивают максимальное сопротивление откачке и структурную поддержку.

4Как летучее содержание теплового жира влияет на систему?

При высоком содержании летучих веществ жир высыхает и затвердевает при высоких температурах, увеличивая тепловое сопротивление.G-777 обеспечивает стабильные физические свойства до десяти лет при 200°C, что делает его подходящим для безобслуживания электрических систем привода.

5. Как оценить совместимость применения масла Shin-Etsu?

Низкая вязкость G-776 делает его идеально совместимым с автоматизированными процессами, такими как распределение и серийная печать.эффективное заполнение пустоты интерфейса на микроуровне для уменьшения контактного теплового сопротивления.

6. Подходит ли этот комбинированный раствор для теплораспределения СиС-модуля?

Модули Си-Си имеют более высокую плотность теплового потока и более строгие требования к интерфейсным материалам.Комбинация G-776/G-777 обладает отличной высокотемпературной стабильностью и низким тепловым сопротивлением, что делает его идеальным выбором для теплопроводности SiC-модуля.

Заключение и рекомендации по связям

При тепловом управлении электрическими системами привода NEV выбор подходящего теплового интерфейсного смазки является краеугольным камнем обеспечения долгосрочной стабильности системы.С помощью научной комбинации G-776 и G-775/G-777, болевые точки выкачки и сушки в IGBT теплораспределение и теплопроводность модуля SiC могут быть эффективно решены.