Gestión térmica IGBT
La tendencia de crecimiento de las ventas de vehículos de nueva energía y la situación actual de escasez de chips, junto con la incertidumbre de la futura tendencia epidémica, el suministro del mercado de IGBT aún se encuentra en un estado relativamente ajustado. Al igual que otros dispositivos de potencia, para garantizar su funcionamiento eficiente, seguro y estable, la tecnología de gestión térmica para el módulo IGBT es el eslabón más importante en el diseño y la aplicación de nuevos productos.
¿Qué es IGBT?
IGBT (transistor bipolar de puerta aislada) es un tipo de dispositivo semiconductor de potencia. Su nombre chino es "transistor bipolar de puerta aislada", que se compone de BJT (transistor de unión bipolar) y MOSFET (transistor de efecto de campo de puerta aislada). Como el dispositivo central de potencia de conversión de energía y control de potencia, IGBT se denomina "CPU" en la industria de la electrónica de potencia.
Gestión térmica para Módulos IGBT:
Las causas de falla de la mayoría de los módulos semiconductores de potencia IGBT están relacionadas con el calor. Por lo tanto, la confiabilidad de IGBT también ha sido ampliamente preocupada por la industria y la academia, y se ha convertido en un punto crítico de investigación en la actualidad. Los métodos de gestión térmica para los módulos IGBT se pueden dividir en gestión térmica interna y gestión térmica externa. En aplicaciones específicas, debido a la gran capacidad de calor entre el sistema de refrigeración y el sustrato del dispositivo semiconductor, solo se puede compensar la temperatura que cambia lentamente, por lo que la gestión térmica externa es adecuada para las fluctuaciones de temperatura de unión de baja frecuencia. Para el cambio rápido de temperatura, se considera ajustar los parámetros eléctricos relacionados con la temperatura en el sistema, es decir, la gestión térmica interna, para afectar directamente la temperatura de unión.
Gestión térmica interna:
La idea principal de la gestión térmica interna es cambiar la pérdida del módulo IGBT para suavizar la fluctuación de la temperatura de la unión causada por la fluctuación de la potencia de carga. Hasta ahora, los académicos han explorado muchas estrategias de gestión térmica activa, incluido el ajuste de la frecuencia de conmutación, la resistencia de la red, el ciclo de trabajo, la potencia reactiva cíclica y el enrutador de potencia, y han demostrado su viabilidad teórica y experimentalmente.
Gestión térmica externa:
Los métodos de gestión térmica externa del módulo IGBT se utilizan principalmente para compensar el cambio de temperatura ambiente o controlar la temperatura de unión promedio, mientras que la investigación sobre el cambio de temperatura de unión uniforme es relativamente escasa.
Al igual que otros dispositivos de potencia, un sistema de enfriamiento eficiente, estable, conveniente y compacto es de gran importancia para el diseño de dispositivos IGBT para garantizar su funcionamiento seguro y estable. Especialmente con el aumento de la densidad de potencia del módulo IGBT, el entorno de aplicación hostil y la mejora de los requisitos de confiabilidad y vida útil, para el módulo IGBT, su diseño térmico y tecnología de gestión térmica es el vínculo más importante en el diseño y la aplicación de nuevos productos.
