Принцип и применение радиатора модуля IGBT

Введение в радиатор IGBT

Контроллер двигателя. Биполярный транзистор с изолированным затвором (биполярный транзистор с изолированным затвором, IGBT) обеспечивает быстрое рассеивание тепла. IGBT в настоящее время укореняется на рынке промышленной силовой электроники, например, в (сварочных) радиаторах, в тяговых инверторах, в приводах двигателей и т. д. .

Winsharethermolly предоставляет продукцию для сборки радиаторов IGBT, которая позволяет IGBT работать в высокотемпературных корпусах, сохраняя при этом температуру рабочего перехода в безопасном диапазоне за счет сочетания низкого термического сопротивления с кремнием Vce(on).

Преимущества радиатора IGBT

● IGBT в большинстве случаев работает с устройством более высокой мощности, высокая мощность означает более высокое рассеивание тепла, поскольку IGBT ориентирован на большую… емкость,

● высокая частота,

● легко управлять,

● низкие потери,

● модульный,

● указывает направление развития,

по сравнению с другими силовыми электронными устройствами радиатор IGBT имеет высокую

● простой привод,

● надежность

● легко защитить,

● нет буферной цепи и коммутации

● частота высокая,

Поэтому радиатор IGBT на рынке электроники стал очень важным и необходимым.Для достижения такой высокой производительности в интегральных схемах используются многие процессы, такие как эпитаксия, ионная имплантация, тонкая литография и т. д.

В последние годы производительность и возможности радиатора силового модуля IGBT быстро улучшились, номинальный ток достиг сотен ампер, а выдерживаемое напряжение - более 1500 В, и, что интересно, продолжает улучшаться.

Поскольку устройства IGBT имеют следующие положительные характеристики PIN-диода, а характеристики радиатора p-канального силового модуля IGBT не сильно отличаются от характеристик n-канального IGBT, это очень способствует принятию дополнительной и превосходной структуры в приложении, так как в результате расширяется его применение в области технологий переменного тока и цифрового управления.

Самым большим преимуществом IGBT являются его возможности. выдерживать удар тока во включенном режиме или в состоянии короткого замыкания.Его параллельное подключение не является проблемой, а последовательное подключение считается простым из-за короткой задержки отключения.

Методы рассеивания тепла

● Режимы теплопередачи IGBT включают воздушное охлаждение,

● Водяное охлаждение,

● медный радиатор или алюминиевый радиатор.

Его рассеивание тепла поддерживается на основе основного принципа теплопередачи, путь теплового потока имеет наименьшее тепловое сопротивление, предусмотренное для устройства, поэтому тепло, выделяемое через устройство, должно отводиться как можно скорее, чтобы гарантировать, что внутренняя температура перехода всех устройств всегда поддерживается и удерживается в пределах допустимой температуры перехода.

Проблемы и решения в области технологии теплоотвода с тепловыми трубками

В настоящее время существующие на рынке радиаторы с тепловыми трубками IGBT в основном включают в себя ребро рассеивания тепла, тепловую трубку и подложку, на которой подложка снабжена рядом параллельных канавок, а затем канавка приваривается припоем к испаряющей секции тепловая трубка.

В существующей технологии теплоотвода IGBT с тепловой трубкой испарительная секция, относящаяся к тепловой трубке, всегда находится в канавке подложки, поэтому она не прилегает непосредственно к поверхности IGBT.

На этапе рабочего процесса тепло от поверхности IGBT сначала отводится и проходит через подложку, а затем, наконец, передается на тепловую трубку и радиатор.

Наконец, тепло от радиатора перемещается и передается воздуху путем конвекции.Поскольку подложка имеет тепловое сопротивление, и по этой причине коэффициент теплопроводности тепловой трубки слишком высок, чем у основания, эффективность теплопроводности тепловой трубки по сравнению с радиатором ограничена, и поэтому эффективность рассеивания тепла снижается. уменьшенный.

Радиатор IGBT может равномерно и плавно передавать тепло от подложки к ребру, что может эффективно решить проблему рассеивания тепла, связанную с высоким тепловым потоком, не только с высокой эффективностью, но также с компактной конструкцией и отсутствием необходимости в движущихся частях, что действительно может реализовать без обслуживания.

Важность правильной процедуры монтажа модулей IGBT нельзя недооценивать.Все модули IGBT должны быть правильно установлены на подходящий радиатор, чтобы обеспечить отвод тепла от модуля и, следовательно, гарантировать, что Tj(max) (максимальная температура перехода) IGBT не будет превышена.

Использование неправильных процедур монтажа может вызвать множество проблем с IGBT и часто является причиной сбоев в работе.

Важность правильного монтажа

Ниже выделены некоторые необходимые шаги для обеспечения правильной установки модуля IGBT.

Отделка радиатора

● Плоскостность радиатора между монтажными отверстиями должна быть менее 50 мкм на 100 мм.

● Шероховатость поверхности должна быть менее 10 мкм.

● Если поверхность радиатора не является достаточно плоской, модуль может иметь неожиданное увеличение контактного теплового сопротивления (Rth(cf)) между модулем и радиатором.

Кроме того, если плоскостность радиатора не соответствует вышеуказанным требованиям, к DCB модуля может быть приложена высокая механическая нагрузка, что может привести к повреждению изоляции.

Нанесение термопасты

Термопаста между радиатором и базовой платой модуля абсолютно необходима для снижения контактного теплового сопротивления.

Трафаретная печать плюс валики — это, по сути, методы наклеивания термопасты, однако использование трафаретной маски может быть рекомендовано, если требуемая толщина смазки менее 100 мкм.

При использовании валика термопасту следует нанести на обезжиренную, обезжиренную и грязную плоскую поверхность и равномерно раскатать по валику перед нанесением на модуль.

После установки модуля на радиатор вы не должны видеть, как избыток термопасты просачивается и впитывается по бокам модуля, и это признак того, что можно использовать две термопасты.

Применение радиатора в модулях IGBT

Традиционно модули IGBT сначала охлаждались радиаторами с принудительным воздушным охлаждением.Радиаторы с воздушным охлаждением по-прежнему известны как хорошие решения по управлению температурным режимом для маломощных и менее ограничивающих температуру модулей IGBT.Однако мощные модули IGBT специально охлаждаются радиаторами с жидкостным охлаждением, также известными как холодные пластины.

Работа с Winshare Thermal

Дайте нам шанс добиться успеха в достижении целей вашего проекта всегда и везде, и они будут достигнуты, даже если вы дадите нам сжатые сроки.Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить лучшее предложение.

Наши клиенты иногда удивляются нашей продукции, поскольку мы не только улучшаем их концептуальный дизайн, но и предлагаем преимущества экономии средств и более высокую эффективность, превосходящую их ожидания.Станьте нашим клиентом и получите наши разносторонние преимущества.

Если вы по-прежнему обнаружите какую-либо путаницу, просто прокомментируйте в разделе комментариев, и мы вернемся, чтобы решить ваши вопросы.Приятного чтения!