Hogyan hűl le az IGBT teljesítménymodul
Az IGBT, mint egy új típusú teljesítmény-félvezető eszköz, fontos szerepet játszik az olyan feltörekvő területeken, mint a vasúti tranzit, az új energetikai járművek és az intelligens hálózatok. A túlzott hőmérséklet okozta hőterhelés az IGBT tápmodulok meghibásodásához vezethet. Ebben az esetben az ésszerű hőelvezetési kialakítás és az akadálytalan hőelvezetési csatornák hatékonyan csökkenthetik a modul belső hőjét, ezáltal teljesítik a modul teljesítménykövetelményeit. Ezért az IGBT teljesítménymodulok stabilitása nem érhető el jó hőkezelés nélkül.
A járműminőségű IGBT teljesítménymodulok általában folyadékhűtést használnak a hőelvezetéshez, amelyet tovább osztanak közvetett folyadékhűtésre és közvetlen folyadékhűtésre. A közvetett folyadékhűtés lapos fenekű hűtési hordozót használ, amely hővezető szilikonzsírréteggel van bevonva az aljzaton, és szorosan rögzítve van a folyadékhűtő lemezhez. Ezután a hűtőfolyadékot átvezetik a folyékony hűtőlemezen, és a hűtési út a következő: chip DBC hordozó lapos fenekű hűtő szubsztrát hővezető szilikon zsír folyékony hűtőlemez hűtőfolyadék. A chip hőforrásként szolgál, és a hő főként a folyadékhűtő lemezre kerül a DBC hordozón, a lapos fenekű hőelvezető hordozón és a hővezető szilikonzsíron keresztül. A folyadékhűtő lemez ezután folyadékhűtő konvekción keresztül leadja a hőt.
A közvetlen folyadékhűtéses hűtés tű típusú hőleadó szubsztrátot alkalmaz. A tápmodul alján elhelyezett hőelvezető hordozó egy tűborda alakú hőelvezető szerkezetet ad, amely közvetlenül lezárható egy tömítőgyűrűvel, hogy a hőt a hűtőfolyadékon keresztül elvezesse. A hőelvezetési út a chip DBC szubsztrát tű típusú hőleadó szubsztrát hűtőfolyadékából származik, hővezető szilikonzsír nélkül. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy az IGBT tápegység közvetlenül érintkezzen a hűtőfolyadékkal, ami körülbelül 30%-kal csökkenti a modul teljes hőellenállási értékét. A tűborda szerkezete nagyban javítja a hőelvezetési felületet, nagymértékben javítva a hőelvezetés hatékonyságát. Az IGBT tápmodul teljesítménysűrűsége nagyobbra is tervezhető.
A hővezető zsír egy hővezető anyag, amely csökkenti a határfelületi érintkezési hőellenállást, vastagsága legfeljebb 100 mikron (ragasztóvonalvastagság vagy BLT), hővezetési együtthatója pedig 0,4 és 10 W/m · K között van. Csökkentheti a légrések okozta érintkezési hőellenállást a tápegységek és a hűtőbordák között, és kiegyenlítheti az interfészek közötti hőmérséklet-különbséget. A termikus interfész anyagának ésszerű kiválasztása A hővezető szilikonzsír megvédheti az IGBT modulok biztonságos és stabil működését.
