功率半導體器件所產生的熱量，在電子產品中占主導地位，其熱量主要來源于半導體器件的開通、關斷及導通損耗。采用利用散熱器是常用的主要方法之一。今天給大家介紹一下功率半導體器件散熱器選用原則及注意事項。

功率半導體散熱器選擇的基本原則

電力半導體器件的散熱器選擇要綜合根據(jù)器件的耗散功率、器件結殼熱阻、接觸熱阻以及冷卻介質溫度來考慮。

1、器件與散熱器緊固力的要求

要使器件與散熱器組裝后有良好的熱接觸，必須具有合適的安裝力或安裝力矩，其值由器件制造廠或器件標準給出，組裝時應嚴格遵守不要超出規(guī)定的范圍。

2、散熱器的額定冷卻條件

自冷散熱器：環(huán)境溫度最好不高于40℃，安裝時散熱器翼片要垂直布置，上下端面不能有阻擋，以便散熱器周圍有良好的空氣自然對流的環(huán)境和通道。

風冷散熱器：進口空氣溫度控制在40℃以下，進口端風速最好達到6米/秒。

水冷散熱器：進口水溫不高于35℃。水流量要根據(jù)散熱總熱量需要和進出水設計溫差決定。

3、選用散熱器的綜合考慮

選用散熱器應綜合考慮散熱器的散熱能力范圍、冷卻方式、技術參數(shù)和結構特點，一種器件僅從技術參數(shù)看，可能有兩、三種散熱器均能滿足要求，但應結合冷卻、安裝、通用互換和經濟性綜合考慮選取。

選用散熱器的一般方法為對散熱器的選取應根據(jù)器件工作時的實際冷卻條件，穩(wěn)、瞬態(tài)負載情況，適當考慮安全系數(shù)，按穩(wěn)態(tài)不超過器件最高工作結溫來考慮。

電力半導體器件的散熱器選擇注意的事項

1、通常對IGBT或晶閘管來說，其pn結溫不得超過125℃，外殼溫度設定為85℃。有研究表明，功率器件散熱設計關乎整個設備的運行安全。

2、選用耐熱性和熱穩(wěn)定性好的元器件和材料，以提高其允許的工作溫度。

3、減小設備(器件)內部的發(fā)熱量。為此，應多選用微功耗器件，如低耗損型IGBT，并在電路設計中盡量減少發(fā)熱元器件的數(shù)量，同時要優(yōu)化器件的開關頻率降低開關損耗以減少發(fā)熱量。

4、采用適當?shù)纳岱绞脚c用適當?shù)睦鋮s方法，加快散熱速度。功率半導體裝置的冷卻設計主要考慮功率半導體器件和某些產高溫器件(如大功率繞線電阻)的散熱以及降低機柜內空氣溫度。常用的冷卻方式為強迫空氣冷卻(使用鋁型材散熱器、熱管散熱器等)和循環(huán)水冷卻。

5、器件在散熱器上安裝時應注意其安裝位置。器件在散熱器上的布局應注意以下幾點: 

（1）散熱器的中心位置熱阻最小。

（2）在一個散熱器上安裝多個功率器件時，如器件發(fā)熱功耗不一，對產生大功耗的器件應給予最大的面積。

（3）安裝模塊的散熱器表面，應注意平面度和表面粗糙度。表面如有凹陷會直接導致接觸熱阻的增加。為使接觸熱阻變小，在散熱器與功率元件的安裝面之間應均勻涂一層極薄的導熱硅脂，只填充不平處的凹陷，保證原金屬間的接觸，并施加合適的緊固力矩，使接觸熱阻不超過數(shù)據(jù)手冊要求的值。