IGBT siltuma pārvaldības nozīme

Jaunu enerģijas transportlīdzekļu pārdošanas pieauguma tendence un pašreizējā mikroshēmu trūkuma situācija kopā ar nenoteiktību par turpmāko epidēmijas tendenci IGBT tirgus piedāvājums joprojām ir salīdzinoši ierobežots. Līdzīgi kā citām barošanas ierīcēm, lai nodrošinātu tā efektīvu, drošu un stabilu darbību, IGBT moduļa siltuma pārvaldības tehnoloģija ir vissvarīgākā saikne jaunu produktu projektēšanā un pielietošanā.

Kas ir IGBT:

IGBT (izolēts vārtu bipolārs tranzistors) ir sava veida jaudas pusvadītāju ierīce. Tā ķīniešu nosaukums ir "izolēts vārtu bipolārais tranzistors", kas sastāv no BJT (bipolārā savienojuma tranzistors) un MOSFET (izolēta vārtu lauka efekta tranzistors). Kā galveno enerģijas pārveidošanas un jaudas kontroles ierīci IGBT jaudas elektronikas nozarē sauc par "CPU".

Termiskā vadība IGBT moduļiem:

Vairuma IGBT jaudas pusvadītāju moduļu atteices cēloņi ir saistīti ar siltumu. Tāpēc nozare un akadēmiskās aprindas ir plaši nobažījušies arī par IGBT uzticamību, un tā pašlaik ir kļuvusi par pētniecības karsto punktu. IGBT moduļu siltuma pārvaldības metodes var iedalīt iekšējā siltuma pārvaldībā un ārējā siltuma pārvaldībā. Īpašos lietojumos, pateicoties lielajai siltuma jaudai starp dzesēšanas sistēmu un pusvadītāju ierīces substrātu, var kompensēt tikai lēni mainīgo temperatūru, tāpēc ārējā siltuma vadība ir piemērota zemfrekvences krustojuma temperatūras svārstībām. Straujām temperatūras izmaiņām tiek uzskatīts, ka sistēmā jāpielāgo elektriskie parametri, kas saistīti ar temperatūru, tas ir, iekšējā siltuma vadība, lai tieši ietekmētu savienojuma temperatūru.

Iekšējā siltuma vadība:

Iekšējās siltuma pārvaldības galvenā ideja ir mainīt IGBT moduļa zudumus, lai izlīdzinātu krustojuma temperatūras svārstības, ko izraisa slodzes jaudas svārstības. Līdz šim zinātnieki ir izpētījuši daudzas aktīvas siltuma pārvaldības stratēģijas, tostarp pārslēgšanas frekvences, tīkla pretestības, darba cikla, cikliskās reaktīvās jaudas un jaudas maršrutētāja pielāgošanu, un pierādījuši to iespējamību teorētiski un eksperimentāli.

Ārējā siltuma vadība:

IGBT moduļa ārējās termiskās vadības metodes pārsvarā tiek izmantotas, lai kompensētu apkārtējās vides temperatūras izmaiņas vai kontrolētu vidējo savienojuma temperatūru, savukārt gludu savienojumu temperatūras izmaiņu pētījumi ir salīdzinoši maz.

Līdzīgi kā citām barošanas ierīcēm, efektīvai, stabilai, ērtai un kompaktai dzesēšanas sistēmai ir liela nozīme IGBT ierīču konstrukcijā, lai nodrošinātu to drošu un stabilu darbību. Īpaši, palielinoties IGBT moduļa jaudas blīvumam, skarbai pielietojuma videi un uzlabojot uzticamības un kalpošanas laika prasības, IGBT modulim tā siltuma dizains un siltuma pārvaldības tehnoloģija ir vissvarīgākā saikne jaunu produktu projektēšanā un pielietošanā.