IGBT thermisch beheer
Door de verkoopgroeitrend van nieuwe energievoertuigen en de huidige situatie van chiptekort, in combinatie met de onzekerheid van de toekomstige epidemische trend, bevindt het marktaanbod van IGBT zich nog steeds in een relatief krappe toestand. Net als bij andere stroomapparaten, is de thermische beheertechnologie voor de IGBT-module de belangrijkste schakel in het ontwerp en de toepassing van nieuwe producten om een efficiënte, veilige en stabiele werking te garanderen.
Wat is IGBT:
IGBT (geïsoleerde poort bipolaire transistor) is een soort vermogenshalfgeleiderapparaat. De Chinese naam is "geïsoleerde poort bipolaire transistor", die is samengesteld uit BJT (bipolaire junctietransistor) en MOSFET (geïsoleerde poortveldeffecttransistor). Als het belangrijkste voedingsapparaat van energieconversie en vermogensregeling, wordt IGBT "CPU" genoemd in de vermogenselektronica-industrie.
Thermisch beheer voor IGBT-modules:
De storingsoorzaken van de meeste IGBT-vermogenshalfgeleidermodules houden verband met warmte. Daarom is de betrouwbaarheid van IGBT ook alom bezorgd door de industrie en de academische wereld, en is het momenteel een onderzoekshotspot geworden. De methoden voor thermisch beheer van IGBT-modules kunnen worden onderverdeeld in intern thermisch beheer en extern thermisch beheer. In specifieke toepassingen kan vanwege de grote warmtecapaciteit tussen het koelsysteem en het substraat van de halfgeleiderinrichting alleen de langzaam veranderende temperatuur worden gecompenseerd, zodat het externe thermische beheer geschikt is voor laagfrequente junctietemperatuurschommelingen. Voor de snelle temperatuurverandering wordt overwogen om de elektrische parameters met betrekking tot de temperatuur in het systeem, dat wil zeggen intern thermisch beheer, aan te passen om de junctietemperatuur rechtstreeks te beïnvloeden.
Intern thermisch beheer:
Het belangrijkste idee van intern thermisch beheer is om het verlies van de IGBT-module te veranderen om de junctietemperatuurschommelingen veroorzaakt door schommelingen in het belastingsvermogen te verminderen. Tot nu toe hebben geleerden veel actieve thermische beheerstrategieën onderzocht, waaronder het aanpassen van de schakelfrequentie, netweerstand, duty cycle, cyclisch reactief vermogen en stroomrouter, en hun haalbaarheid theoretisch en experimenteel bewezen.
Extern thermisch beheer:
De externe thermische beheermethoden van de IGBT-module worden meestal gebruikt om de verandering van de omgevingstemperatuur te compenseren of de gemiddelde junctietemperatuur te regelen, terwijl er relatief weinig onderzoek is naar een soepele junctietemperatuurverandering.
Net als bij andere stroomapparaten is een efficiënt, stabiel, gemakkelijk en compact koelsysteem van groot belang voor het ontwerp van IGBT-apparaten om hun veilige en stabiele werking te garanderen. Vooral met de toename van de vermogensdichtheid van de IGBT-module, de zware toepassingsomgeving en de verbetering van de vereisten voor betrouwbaarheid en levensduur, is voor de IGBT-module het thermische ontwerp en de thermische beheertechnologie de belangrijkste schakel in het ontwerp en de toepassing van nieuwe producten.
