电力电子器件强迫风冷中风机要点分析

　　电力电子装置中相对来说工作时产生自身功耗*大的部分应该是电力电子器件：晶闸管、整流管、IGBT等。这部分自身功耗以热的形式表现，使器件自身温度升高。于是有了散热器和风机的强迫风冷措施。用流动空气把器件上的热量带走。所以说，用风机对大功率半导体器件进行强迫风冷的设计比比皆是。

　　风冷装置绝对离不开风机。如何科学地使用风机，提高冷却效果引起了我的关注。于是下了功夫研究了一番。搞了数十年的电，现在要去了解风流动着的空气，属于空气动力学范畴的物理现象，真有点不知如何入手才好。不得不从头开始学点空气动力学。

　　先从风机样本开始。风机样本中对每种风机都列出一套工作曲线（见图一），纵坐标是△Pt，

　　横坐标是单位时间空气流量V（单位是m3/h）。样本中把△Pt称作为全压（常称风机的*大风压），它由静压和动压组成，即：全压=静压+动压。在空气动力学中，全压表示流动空气的总能量，他所包含的动压和静压可以互相转换，遵守能量守恒与转换定律。这里的风压△Pt是相对周围大气来说的，是一种相对压力，即以周围的大气压为零点起算的压力。

　　图中曲线有两种：**种是风机工作时，△Pt与流量V关系曲线。△Pt减小时流量减少；第二种是一条从原点开始向上翘的的曲线，表示流动空气遇到前方阻力（称为流阻）后，流量与流阻的关系曲线。此时纵坐标为流阻△P、横坐标仍为单位时间流量V，曲线表示流量V增大，风道截面不变，相当于流速增大，会使流阻增大，。两条曲线的交点就是风机工作点。

　　在电力电子装置中，风机把空气吹向散热器，从散热片的缝隙中流过，这相当于风道截面由大变小，空气流速增加，同时会产生大于其他位置的阻力，就是散热器流阻△P，它抵消了与其相当的一部分风机风压△Pt .与此相对应的空气流量即为此时实际风量。