近年來隨著新能源汽車、消費電子、AI、5G應用和物聯網等應用領域的興起，電子電路技術走向了更高的功率密度，電子產品的生產對穩定性、可靠性和效率的基本訴求越來越高——因此電子半導體器件的熱管理成為一項越來越重要的課題。
高功率密度的電力電子器件工作時的功率損耗會更容易引起器件發熱、升溫，而溫度過高將縮短器件壽命，甚至燒毀器件。這也成為電力電子器件設計容量的主要限制因素。為此，采用高效的冷卻方式以保證器件正常工作，是冷卻系統生產商必需應對的挑戰。
作為全球工業傳感器專家，ifm為冷卻系統生產商Leffek公司提供了全面的冷卻回路監測解決方案。
持續監測與處理
對于小型電子器件而言，散熱片通常就足以滿足散熱需求，更強大的PC則已經使用水冷技術來防止處理器過熱。位于德國杜伊斯堡的Leffek Industrie GmbH公司專門設計和生產用于電力電子器件的冷卻系統——容器式XXL工業冷卻系統，這一強大的系統冷卻能力達到500 W~5 MW，相應的冷卻液流量為3~800 m3/h，可持續散發能量轉換期間產生的熱損耗，從而能滿足大型能量轉換器的持續運行。
在這樣一套大型冷卻系統中，無疑需要傳感器，尤其是流量、壓力和溫度等關鍵工藝參數的傳感器來監測冷卻回路，以確保高能效和優化散熱。在容器式XXL工業冷卻系統中，Leffek公司最終選擇在冷卻管道中安裝使用了自動化專家ifm的多種傳感器為控制器的冷卻功率調節提供支持。
在冷卻系統中，控制器必須對流量、壓力和溫度這些關鍵過程值進行持續監測和處理。同時，這些參數也是相互關聯的。例如，如果沒有壓力或壓差，冷卻液就不會流動。而當冷卻液不流動時，就無法對電力電子器件進行散熱。此時，系統就可能過熱并發生損壞。因此，從安全和可靠運行角度來說，冷卻系統的控制和監測尤其重要。Leffek公司的生產總監Cengiz Danaci表示：“我們也對許多傳感器進行了兩個甚至三個聯用，這可防止因測量點故障導致冷卻系統停機，進而避免相應的重要能量轉換器發生停機。來自ifm的傳感器可以在環境溫度和結構堅固性等方面滿足相應的環境條件，從而讓我們的冷卻系統很好地應用于發電廠、采礦和鋼鐵等環境要求嚴苛的行業中。”
“形神”兼具的PG壓力傳感器
在冷卻泵的上游系統壓力和下游輸送壓力監測中，Leffek公司采用了ifm的PG系列帶模擬量顯示器的電子壓力傳感器，同時具備壓力表顯示器讀數方便的特點和電子壓力傳感器的優勢。也就是說，PG系列一方面進行數字量測量，可通過電流信號將壓力值發送到過程控制系統，另一方面在現場還能提供模擬量壓力表顯示器，方便讀數。
PG系列傳感器同時提供可編程的開關量輸出和可調整量程的模擬量輸出，當前系統壓力通過指針指示，同時還以字母數字值的形式顯示在LED顯示器上。LED環形燈同樣可指示設定點和復位點、趨勢以及動態壓力波動限值（若有）。因此，在現場進行讀數時可以實現非常高的透明性并輕松總覽概況。
憑借堅固的不銹鋼外殼，該傳感器還可承受嚴苛的工業環境，并配有IO-Link通信接口，允許對傳感器進行數字化訪問，在設置、配置和存檔階段都可大量使用其IO-Link參數設置功能。為了進一步提高可靠性，傳感器還可提供診斷數據。
此外，Leffek公司還在冷卻系統上還使用了ifm的TN系列溫度傳感器用于可靠地監測過程溫度，以及采用不銹鋼外殼的SI5系列緊湊型流量傳感器，以確保對管道系統中的冷卻液進行可靠監測。“我們對ifm傳感器的性能、設備存檔功能、精度和MTBF（平均故障間隔時間）分析非常滿意”，Cengiz Danaci說道。
憑借著ifm領先的傳感監測解決方案和同樣出色的技術支持服務，ifm多年來始終踐行著“ifm – close to you”這一貼近客戶的鄭重承諾。
更多信息請關注ifm微信公眾號
