Gestió tèrmica IGBT
La tendència de creixement de les vendes de vehicles d'energia nova i la situació actual d'escassetat de xips, juntament amb la incertesa de la tendència epidèmica futura, l'oferta del mercat d'IGBT encara es troba en un estat relativament ajustat. De manera similar a altres dispositius d'alimentació, per garantir el seu funcionament eficient, segur i estable, la tecnologia de gestió tèrmica per al mòdul IGBT és l'enllaç més important en el disseny i l'aplicació de nous productes.
Què és IGBT:
IGBT (transistor bipolar de porta aïllada) és un tipus de dispositiu semiconductor de potència. El seu nom xinès és "transistor bipolar de porta aïllada", que es compon de BJT (transistor d'unió bipolar) i MOSFET (transistor d'efecte de camp de porta aïllada). Com a dispositiu bàsic de conversió d'energia i control de potència, IGBT s'anomena "CPU" a la indústria de l'electrònica de potència.
Gestió tèrmica per a mòduls IGBT:
Les causes de fallada de la majoria dels mòduls de semiconductors de potència IGBT estan relacionades amb la calor. Per tant, la fiabilitat de l'IGBT també ha estat àmpliament preocupada per la indústria i l'acadèmia, i actualment s'ha convertit en un punt d'investigació. Els mètodes de gestió tèrmica dels mòduls IGBT es poden dividir en gestió tèrmica interna i gestió tèrmica externa. En aplicacions específiques, a causa de la gran capacitat de calor entre el sistema de refrigeració i el substrat del dispositiu semiconductor, només es pot compensar la temperatura que canvia lentament, de manera que la gestió tèrmica externa és adequada per a les fluctuacions de temperatura de la unió de baixa freqüència. Per al canvi ràpid de temperatura, es considera ajustar els paràmetres elèctrics relacionats amb la temperatura del sistema, és a dir, la gestió tèrmica interna, per afectar directament la temperatura de la unió.
Gestió tèrmica interna:
La idea principal de la gestió tèrmica interna és canviar la pèrdua del mòdul IGBT per suavitzar la fluctuació de la temperatura de la unió causada per la fluctuació de la potència de càrrega. Fins ara, els estudiosos han explorat moltes estratègies de gestió tèrmica actives, com ara l'ajust de la freqüència de commutació, la resistència de la xarxa, el cicle de treball, la potència reactiva cíclica i l'encaminador de potència, i han demostrat la seva viabilitat teòricament i experimentalment.
Gestió tèrmica externa:
Els mètodes de gestió tèrmica externa del mòdul IGBT s'utilitzen principalment per compensar el canvi de temperatura ambient o controlar la temperatura mitjana de la unió, mentre que la investigació sobre el canvi suau de la temperatura de la unió és relativament poques.
De manera similar a altres dispositius d'alimentació, un sistema de refrigeració eficient, estable, còmode i compacte és de gran importància per al disseny dels dispositius IGBT per garantir el seu funcionament segur i estable. Especialment amb l'augment de la densitat de potència del mòdul IGBT, el dur entorn d'aplicació i la millora dels requisits de fiabilitat i vida útil, per al mòdul IGBT, el seu disseny tèrmic i la seva tecnologia de gestió tèrmica és l'enllaç més important en el disseny i aplicació de nous productes.
