預防措施二：散熱器溫度控制

對于水冷系統(tǒng)，應該控制冷卻液溫度使得散熱器表面溫度保持在凝露點溫度以上。更為理想的策略是保持冷卻液溫度高于柜體內(nèi)溫度。建議兩種可能的控溫方法（參考圖11）：
 

1.使用溫控三通閥

在溫度較低時（一般設(shè)定閾值為25℃至30℃），三通閥處于關(guān)閉狀態(tài)，冷卻液不經(jīng)外部空氣散熱器而是內(nèi)循環(huán)以免溫度被進一步降低。在冷卻液溫度升高達到設(shè)定值，三通閥開始開啟，外部空氣散熱器環(huán)路開始部分按比例介入散熱，嘗試保持冷卻液溫度恒定。在更高功率及更高溫度時，三通閥完全開通，冷卻液全部流經(jīng)外部散熱器環(huán)路。

2. 使用冷卻液加熱器

通過引入額外的熱源，一方面可以利用水冷系統(tǒng)在設(shè)備長時間停機后進行柜內(nèi)預熱，降低小環(huán)境相對濕度；另一方面可以避免柜內(nèi)溫度高于散熱器表面溫度導致的冷凝形成。

對于風冷系統(tǒng)，可以通過調(diào)節(jié)進風量的方式來控制散熱器溫度。這種方式需要監(jiān)控散熱器溫度并調(diào)節(jié)風扇轉(zhuǎn)速來防止過低溫度的冷空氣通過散熱器翅片。散熱器上的測溫點需要盡量靠近IGBT模塊（更經(jīng)濟的辦法是使用IGBT模塊內(nèi)部溫度傳感器反饋的溫度）。當監(jiān)測溫度低于設(shè)定閾值，風扇完全不工作；當散熱器溫度達到設(shè)定閾值，風扇開始隨著溫度上升而調(diào)高轉(zhuǎn)速；在重載時風扇工作在額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)。這種控制策略成本較高，但是能夠有效降低功率半導體及風扇的應力。而且，在輕載時由于風扇損耗較低系統(tǒng)的整體效率可能會有所提升。

預防措施三：系統(tǒng)啟動前預熱

在相對濕度85%環(huán)境中進行的IGBT模塊試驗表明保持冷卻液（散熱器）溫度高于環(huán)境溫度5℃可以降低模塊內(nèi)部的相對濕度。

圖12展示了在高濕環(huán)境不同溫度下保持40℃冷卻液溫度時模塊內(nèi)部硅膠的相對濕度。

可以看出，模塊內(nèi)部硅膠的相對濕度在24小時內(nèi)可以降低到穩(wěn)定狀態(tài)。基于以上測試結(jié)果和硅膠特性，建議：

1.如果系統(tǒng)在運輸和存儲環(huán)節(jié)曾經(jīng)暴露在高濕環(huán)境中，首次上電運行前要控制冷卻液高于25℃且高于環(huán)境溫度至少5℃，預熱24小時。

2.如果系統(tǒng)調(diào)試后或因故障停機超過8小時，再次上電運前要控制冷卻液高于25℃且高于環(huán)境溫度至少5℃，預熱1小時。

預防措施四：系統(tǒng)啟動前預熱

降低空氣濕度最為直接的方法是使用除濕機。除濕機可以將柜內(nèi)空氣中的濕氣冷凝后排出。工業(yè)柜體除濕機一般配有滑軌，便于安裝在柜體底部或柜壁上。

除濕機相對成本比較高，但是在大功率系統(tǒng)（500kW+）成本中仍然只占極小比例。考慮到濕度導致的IGBT模塊失效（常常表現(xiàn)為嚴重燒毀）成本更高，在高濕應用環(huán)境中配置除濕機是絕對必要的。

講了這么多預防措施，那么具體如何實施呢？最后我們分別以密閉式和開放式機柜為例做了參考設(shè)計，如圖13，14所示：

1. 水風換熱器：無需內(nèi)外空氣交換氣體下冷卻柜內(nèi)空氣。提供柜內(nèi)空氣循環(huán)避免熱點形成。

2. 加熱器：維持最低工作溫度，保持低相對濕度。

3. 通風口：防止柜內(nèi)壓力過高。

4. 環(huán)控裝置：監(jiān)控柜內(nèi)溫度，濕度，散熱器溫度并按策略調(diào)整加熱器，風速。

5. 除濕機：冷凝柜內(nèi)潮氣并排出。   
   

1. 進出風口：提供柜內(nèi)空氣對流，建議配合安裝濾網(wǎng)。   

2. 循環(huán)風扇：避免柜內(nèi)有熱點形成。   

3. 加熱器：維持最低工作溫度，保持低相對濕度。

4. 環(huán)控裝置：監(jiān)控柜內(nèi)溫度，濕度，散熱器溫度并按策略調(diào)整加熱器，風速。

5. 關(guān)鍵區(qū)域 (!)：當柜內(nèi)溫度遠高于外部空氣溫度時，柜壁，入風口及散熱器等位置是冷凝發(fā)生的風險點。必要時需要設(shè)計防護板以避免凝露直接滴落在IGBT模塊上。 

隨著技術(shù)進步，相信會有更多更有效的預防措施出現(xiàn)，賽米控也會對這一話題隨時保持關(guān)注，持續(xù)與我們的用戶分享。