IGBT termisk hantering

Försäljningstillväxttrenden för nya energifordon och den nuvarande situationen med chipbrist, tillsammans med osäkerheten om den framtida epidemiska trenden, är marknadsutbudet av IGBT fortfarande i ett relativt snävt tillstånd. I likhet med andra kraftenheter, för att säkerställa dess effektiva, säkra och stabila drift, är värmehanteringstekniken för IGBT-modulen den viktigaste länken i design och tillämpning av nya produkter.

Vad är IGBT:

IGBT (isolerad gate bipolär transistor) är en slags effekthalvledarenhet. Dess kinesiska namn är "isolerad gate bipolär transistor", som är sammansatt av BJT (bipolär övergångstransistor) och MOSFET (isolerad gate-fälteffekttransistor). Som kärnkraftsenheten för energiomvandling och effektkontroll kallas IGBT "CPU" inom kraftelektronikindustrin.

Termisk hantering för IGBT-moduler:

Felorsakerna för de flesta IGBT-krafthalvledarmoduler är relaterade till värme. Därför har tillförlitligheten hos IGBT också varit mycket oroad av industrin och den akademiska världen och har för närvarande blivit en forskningshotspot. Värmehanteringsmetoderna för IGBT-moduler kan delas in i intern värmeledning och extern värmeledning. I specifika applikationer, på grund av den stora värmekapaciteten mellan kylsystemet och halvledarenhetens substrat, kan endast den långsamt växlande temperaturen kompenseras, så den externa värmehanteringen är lämplig för lågfrekventa temperaturfluktuationer i korsningen. För den snabba temperaturförändringen övervägs det att justera de elektriska parametrarna relaterade till temperaturen i systemet, det vill säga intern termisk hantering, för att direkt påverka korsningstemperaturen.

Intern termisk hantering:

Huvudidén med intern termisk hantering är att ändra förlusten av IGBT-modulen för att jämna ut fluktuationerna i korsningstemperaturen som orsakas av fluktuationer i lasteffekten. Hittills har forskare utforskat många aktiva termiska hanteringsstrategier, inklusive justering av omkopplingsfrekvens, nätresistans, arbetscykel, cyklisk reaktiv effekt och effektrouter, och bevisat deras genomförbarhet teoretiskt och experimentellt.

Extern värmehantering:

De externa termiska hanteringsmetoderna för IGBT-modulen används mest för att kompensera förändringen av omgivningstemperaturen eller kontrollera den genomsnittliga korsningstemperaturen, medan forskningen om jämn korsningstemperaturförändring är relativt få.

I likhet med andra kraftenheter är ett effektivt, stabilt, bekvämt och kompakt kylsystem av stor betydelse för designen av IGBT-enheter för att säkerställa en säker och stabil drift. Speciellt med ökningen av IGBT-modulens effekttäthet, den hårda applikationsmiljön och förbättringen av tillförlitlighet och livslängdskrav, för IGBT-modulen, är dess termiska design och värmehanteringsteknik den viktigaste länken i design och tillämpning av nya produkter.