2 散热方式
以大功率逆变器为例子，通过分析各模块单元发热方式及发热量，寻找最适合其的冷却方式。目前大功率逆变器冷却方式有：
1、 自然冷却：空气自然对流将热量带到周围空间， 这种散热方式可以用在发热功率不大，重量温度等要求不高的场合， 优点是：结构简单、 无噪音、 价格低廉。
2、 强迫空气冷却：发热功耗大的器件， 选用强迫风冷式很必要， 尤其配合一些高效能散热器可以得到理想散热效果，强迫风冷换热效率高， 一般是自然散热方式的数倍。
3、 液体冷却：冷却液体与发热的电子元器件直接接触进行热交换。液体冷却是一种比较好的冷却方式，其缺点是：系统比较复杂、 体积和重量较大、 设备费用较高、 维修也较困难。
逆变器属于发热功耗大器件， 其主要的热量产自于电抗器， 功率单元以及连接的铜排。单靠自然冷却已经不能完全解决其散热问题，这个时候就需要对它进行人为的强化散热措施。
对于功率单元和电抗器的散热情况，属于单个电子器件冷却的情况，因此采用单个电子元器件的强迫空气冷却。对于整机部分，剩余铜排产生的热耗并不多， 因此， 采用自然冷却的方式。
3 风机的选择
风机按其工作原理及结构形式可分为两类：轴流式通风机和离心式通风机。
轴流式通风机空气进出口的流动方向与轴线平行，特点是风量大， 风压小。它又可以分为螺旋桨式、 圆筒式和导叶式三种。离心式通风机由螺壳、转动的叶轮及外部的驱动电机等三个主要部件组成。
空气从轴向进入， 然后转90度，在叶轮内作径向流动， 并在叶轮外周压缩， 再经螺壳由出风口排出。这类通风机的特点是风压高、 风量小， 常用于阻力较大的发热元件或机柜的通风冷却。
选择通风机时，应根据通风冷却系统所需的风量、风压及环境条件 （包括空间大小） 选定风机的类型。要求风量大、 风压低的设备可采用轴流式通风机， 反之可选用离心式通风机。
通常的做法是根据经验值粗选一款， 然后进行热仿真实验的验证，再根据热仿真的结果确定及调整所用风机。
4 逆变单元散热
逆变单元的热源就是功率开关器件IGBT， 因此针对单个元器件， 采用单个强迫风冷的冷却方式， 选用离心式通风机， 风机从底下鼓风， 通过散热器， 再通过导风槽向机柜外送风，外侧的钣金以及导风槽结合起来， 恰好构成IGBT单独的风道。
5 电抗器散热
电抗器在进行散热设计时， 选用的是风机抽风的方式，抽风方式送风比较均匀。考虑到是左右对称的结构， 将风机设计在对称中间的位置， 这样两边的单独散热可以整合在一个机柜中， 减少机柜数量， 降低成本。
风机的通风口直接对准电抗器的上方，在电抗器的四周设计挡风板， 为电抗器设计出一个专用的散热风道， 增强散热效果。风机进风口与挡风板密闭良好，防止热量泄漏到机柜其他地方。
通风管道采用直的锥形风道， 不仅容易加工，而且局部阻力也小， 锥形的直管能保证气流在风道中不产生回流， 可达到等量送风的要求。
通风管道的长度不宜太长， 适宜的管道长度可以降低风道的阻力损失， 同时制造和安装也比较简单。采用光滑的钣金材料制作风道，减小摩擦损失。
6 整机通风管道设计
整体采用自然冷却的方式， 机柜的前门以及后门，增开百叶窗， 结构布局时设计模块交错排列并保持相应的距离， 使得空气能流通疏散， 增加散热效果， 百叶窗位置如图所示。
图 机柜前后门风道流向示意图
备注：本文节选自陈云峰《光伏逆变器的散热研究与应用》
原文始发于微信公众号（坎德拉学院）：光伏逆变器的散热研究与应用