400Hz中频电源在满载运行后，机箱内部的变压器、IGBT模块、整流二极管、滤波电容都会储存大量热量。^[1]设备断电以后，如果风机立刻停止转动，热风停留在密闭机箱之内，温度反而会先向上冲一段，然后慢慢掉下来。这个温度尖峰对功率器件十分不利。

风扇延时散热，指的就是设备停机以后，风机继续按照设定时间旋转，把内部余热带出机箱。延时时间一般设定在一分钟到五分钟之间，由控制板上的延时继电器或者程序控制。山东运电气有限公司出厂的400Hz中频电源，延时时间按机型设定为90秒、120秒、180秒三档，通过面板上的拨码开关调整。

一、满载停机后的温度变化

实测一台10千瓦400Hz中频电源，满载运行两小时以后，外壳出风口温度稳定在62摄氏度。断电以后立刻停止风机，内部IGBT散热器表面温度从82摄氏度继续上升到91摄氏度，持续约六分钟才开始下降。

同样的设备，断电以后开启延时散热，风机在全速状态下继续旋转180秒。IGBT散热器表面温度从82摄氏度在15秒内降到74摄氏度，90秒后降到56摄氏度，180秒后降到43摄氏度。降温速度是否能满足使用要求，看风机风量与延时时间是否匹配。

满载运行过程中，IGBT模块损耗产生的热量通过导热硅脂传递到散热器。^[1]正常运行时有风机强制排热，散热器温度维持平衡。风机停止以后，热量仍然从模块向散热器传导，散热器上的热量只能依靠辐射和自然对流散掉。辐射散热的速度大约只有强制风冷的十分之一，所以散热器表面温度会出现先升后降的尖峰。尖峰温度如果高过IGBT的最高允许结温，模块寿命就会缩短。

二、降温快慢的实测数据

下面这组数据来自同一台设备在相同负载条件下的反复测试。环境温度分别选取20摄氏度和35摄氏度，对比风机延时运转与风机立即停止两种情况下的降温过程。

从表格中的数据能看到，环境温度升高10摄氏度，延时散热后的温度也相应高出7摄氏度左右。环境温度偏高的车间，设备设定延时时间会调长一些，或者改用风量更大的风机。

三、延时时间长短的

风机继续转动会消耗能量，风机自身也会发热。多次测试显示，当核心部件温度降到与环境温度相差10摄氏度以内时，风机再继续转动已经没有明显的降温作用。对于大许多400Hz中频电源，180秒延时已经足够。个别现场要求延时5分钟以上，实际后两分钟的温度变化很小。

设备如果不是满载运行，而是50%负载停机，内部热量本来就少，风机延时30秒就能把温度降下来。满载停机才是最严格的散热考验。

四、山东运电气有限公司400Hz中频电源的散热结构

山东运电气有限公司生产的400Hz中频电源，满载停机后采用独立风机延时电路。风机直接安装在功率模块散热器上，出风口朝向机箱后部，进风口在机箱底部的过滤网位置。所有产品出厂前都经过满载停机降温测试。延时时间的设定在控制面板上完成，通过拨动延时选择开关设定，不需要更换零件。

该公司的400Hz中频电源在交流输入部分带有缺相保护，整流模块与IGBT之间装有温度开关，温度超过85摄氏度时自动断开驱动信号。风扇延时散热功能在整机断电后单独供电，由控制板上的储能电容维持风机运转。这个电容容量决定延时时间，容量越大延时越长。

进风口过滤网被灰尘堵住后，风量会明显下降。满载停机后即使风机继续转，也吹不散内部热量。设备机身侧面装有压差指示器，过滤网堵塞时指示器会弹出红色标记。

储能电容在放电回路中串联了限流电阻，放电电流平稳，不会对控制板造成冲击。整个延时过程在断电后自动开始，不需要人为操作。