Топлопроводимият силиконов филм решава ли проблема с високата температура в микроинверторите?

С бързото развитие на технологиите за възобновяема енергия, слънчевите фотоволтаични системи са широко използвани в световен мащаб. Като ключов компонент в слънчевите фотоволтаични системи, производителността на микроинверторите е тясно свързана с цялостната ефективност на системата. Въпреки това, поради необходимостта инверторите да работят за дълги периоди от време в среда с висока плътност на мощността и висока температура, прекалено високите температури се превърнаха в един от основните проблеми, засягащи тяхната стабилност и продължителност на живота. За справяне с този проблем топлопроводимите силиконови листове се превърнаха в ефективно и надеждно решение за управление на топлината.

1. Принципът на работа и предизвикателствата при разсейването на топлината на микроинверторите

Основната функция на микроинвертора е да преобразува постоянния ток, генериран от слънчевите фотоволтаични модули, в променлив ток за битова или промишлена употреба. Поради компактния си дизайн, микроинверторите обикновено се инсталират директно на гърба на слънчевите панели, което означава, че трябва да работят в сравнително малки пространства и да бъдат изложени на сурови среди като високи температури и силно ултравиолетово лъчение.

Високата плътност на мощността и интегрирането на микроинверторите водят до относително високо генериране на топлина. Ако разсейването на топлината не е навременно или достатъчно, електронните компоненти вътре в инвертора могат да ускорят стареенето поради висока температура, което води до намалена ефективност и дори термична повреда. Това не само влияе върху надеждността на оборудването, но може също да съкрати експлоатационния му живот и да увеличи разходите за поддръжка. Следователно как ефективно да се управлява и контролира температурата на микроинверторите се превърна в неотложен проблем за решаване.

2. Принципът и характеристиките на топлопроводимия силиконов филм

Топлопроводимият силиконов лист е полимерен композитен материал, изработен от силикон като субстрат и добавен с топлопроводими пълнители. Основната му функция е да запълни празнината между нагревателния елемент и радиатора, за да подобри ефективността на топлопроводимостта и да намали контактното термично съпротивление. В сравнение с традиционните топлопроводими материали, топлопроводимите силиконови листове имат следните значителни предимства:

(1) Висока топлопроводимост

Топлинната проводимост на топлопроводимия силиконов филм обикновено е между 1,0~12,0 W/м · K, който може ефективно да пренася топлина от нагревателните компоненти на микроинвертора към радиатора или корпуса, като гарантира, че вътрешната температура на оборудването остава в безопасен диапазон.

(2) Добра мекота и свиваемост

Поради различните форми на вътрешните компоненти в микроинверторите, контактните повърхности не са напълно плоски. Гъвкавостта и свиваемостта на топлопроводимия силиконов филм му позволяват да прилепне напълно към повърхността на компонента, запълвайки малки празнини и неравности, като допълнително намалява термичното съпротивление и подобрява ефективността на разсейване на топлината.

(3) Отлична електроизолация

В същото време като топлопроводимост, топлопроводимият силиконов лист има и добра електрическа изолация, която може да предотврати електрически къси съединения между компонентите вътре в микроинвертора, като по този начин подобрява безопасността на оборудването.

(4) Устойчивост на висока температура и устойчивост на стареене

Топлопроводимите силиконови листове могат да работят стабилно дълго време в температурния диапазон от -40 ℃ до 200 ℃ и имат добра устойчивост на ултравиолетови лъчи и устойчивост на стареене, като се адаптират към суровата среда на микроинверторите и гарантират тяхната дълга-срок на стабилна работа.

3. Приложение на топлопроводим силиконов лист в микроинвертор

В дизайна за управление на топлината на микроинверторите топлопроводимите силиконови листове обикновено се използват в следните ключови области:

(1) Силов модул

Силовият модул е ​​най-концентрираната част от топлината в микроинверторите. Поставянето на топлопроводим силиконов лист между захранващия модул и радиатора може ефективно да намали температурата на модула и да избегне влошаване на ефективността или повреда на компонента, причинена от прегряване.

(2) Индуктори и кондензатори

Тези компоненти също генерират топлина по време на работа, а топлопроводимите силиконови листове могат да помогнат на тези компоненти бързо да прехвърлят топлина към радиатора или корпуса, поддържайки стабилната им работа.

(3) Между печатна платка и корпус

Топлопроводимият силиконов лист може също да бъде поставен между печатната платка и корпуса на инвертора, за да се осигури равномерно разсейване на топлината на цялата система и да се избегне локално прегряване.

4. Избор и предпазни мерки за прилагане на топлопроводим силиконов филм

При избора на топлопроводими силиконови листове за микроинвертори е необходимо да се разгледат цялостно фактори като топлопроводимостта на материала, дебелината, твърдостта и средата на използване. В същото време, за да се осигури максимална топлопроводимост, трябва да се отбележат и следните точки:

(1) Избор на разумна дебелина

Дебелината на топлопроводимия силиконов филм трябва да бъде избрана въз основа на размера на празнината между компонентите и изискванията за компресия. Дебелите силиконови листове могат да доведат до лошо разсейване на топлината, докато тънките силиконови листове трудно запълват празнини и намаляват топлопроводимостта.

(2) Прецизен контрол на компресията

Когато инсталирате топлопроводими силиконови листове, трябва да се гарантира, че те работят при подходяща компресия, за да се сведе до минимум термичното съпротивление на контакта и да се избегне деформация на материала или повреда, причинена от прекомерна компресия.

(3) Приспособимост към околната среда

Според работната среда на микроинвертора, топлопроводимият силикагелов лист с добра ултравиолетова устойчивост, устойчивост на висока температура и анти-ефективността на стареене е избрана, за да се гарантира дългото му-дългосрочна стабилна работа при неблагоприятни условия.

Топлопроводимият силиконов филм, като ключов материал в термичното управление на микроинверторите, може ефективно да реши проблема с високата температура на инвертора, да подобри надеждността на оборудването и експлоатационния живот поради отличната си топлопроводимост, гъвкавост, свиваемост и електрическа изолация. С непрекъснатото развитие на фотоволтаичната технология, прилагането на топлопроводими силиконови листове в микроинверторите ще стане по-широко разпространено, спомагайки за насърчаване на ефективното използване на възобновяема енергия.