Het belang van IGBT-thermisch beheer
Door de trend van de verkoopgroei van nieuwe energievoertuigen en de huidige situatie van chiptekort, in combinatie met de onzekerheid over de toekomstige epidemische trend, bevindt het marktaanbod van IGBT zich nog steeds in een relatief krappe staat. Net als bij andere stroomapparaten is de thermische beheertechnologie voor de IGBT-module, om de efficiënte, veilige en stabiele werking ervan te garanderen, de belangrijkste schakel in het ontwerp en de toepassing van nieuwe producten.
Wat is IGBT:
IGBT (bipolaire transistor met geïsoleerde poort) is een soort vermogenshalfgeleiderapparaat. De Chinese naam is "bipolaire transistor met geïsoleerde poort", die is samengesteld uit BJT (bipolaire junctie-transistor) en MOSFET (veldeffecttransistor met geïsoleerde poort). Als het kernvermogensapparaat voor energieconversie en vermogensregeling, wordt IGBT in de vermogenselektronica-industrie "CPU" genoemd.
Thermisch beheer voor IGBT-modules:
De storingsoorzaken van de meeste IGBT-vermogenshalfgeleidermodules houden verband met hitte. Daarom is de betrouwbaarheid van IGBT ook breed bezorgd door de industrie en de academische wereld, en is het momenteel een hotspot voor onderzoek geworden. De thermische beheermethoden voor 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 het halfgeleiderapparaat 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 die verband houden met de temperatuur in het systeem, dat wil zeggen het interne thermische 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 fluctuaties in de junctietemperatuur veroorzaakt door fluctuaties in het belastingsvermogen te verzachten. Tot nu toe hebben wetenschappers veel strategieën voor actief thermisch beheer onderzocht, waaronder het aanpassen van de schakelfrequentie, netweerstand, inschakelduur, 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 in de omgevingstemperatuur te compenseren of de gemiddelde junctietemperatuur te regelen, terwijl er relatief weinig onderzoek is gedaan naar soepele junctietemperatuurveranderingen.
Net als bij andere stroomapparaten is een efficiënt, stabiel, handig 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 betrouwbaarheid en levensduurvereisten, is het thermische ontwerp en de thermische beheertechnologie van de IGBT-module de belangrijkste schakel in het ontwerp en de toepassing van nieuwe producten.
