IGBT soojusjuhtimise tähtsus
Uute energiasõidukite müügi kasvutrend ja praegune kiibipuuduse olukord koos ebakindlusega tulevase epideemiatrendi osas on IGBT turu pakkumine endiselt suhteliselt pingelises seisus. Sarnaselt teistele toiteseadmetele on IGBT mooduli soojusjuhtimise tehnoloogia selle tõhusa, ohutu ja stabiilse töö tagamiseks kõige olulisem lüli uute toodete kavandamisel ja rakendamisel.
Mis on IGBT:
IGBT (isoleeritud paisuga bipolaarne transistor) on omamoodi toitepooljuhtseade. Selle hiina nimi on "isoleeritud paisu bipolaarne transistor", mis koosneb BJT-st (bipolaarne ristmiktransistor) ja MOSFET (isoleeritud paisu väljatransistor). Energia muundamise ja võimsuse juhtimise põhitoiteseadmena nimetatakse IGBT-d jõuelektroonikatööstuses "CPU-ks".
IGBT moodulite soojusjuhtimine:
Enamiku IGBT toitepooljuhtmoodulite rikke põhjused on seotud kuumusega. Seetõttu on IGBT usaldusväärsus laialdaselt mures olnud ka tööstuses ja akadeemilistes ringkondades ning sellest on saanud praegu uurimistöö leviala. IGBT moodulite soojusjuhtimise meetodid võib jagada sisemiseks ja väliseks soojusjuhtimiseks. Spetsiifilistes rakendustes saab jahutussüsteemi ja pooljuhtseadme substraadi vahelise suure soojusmahtuvuse tõttu kompenseerida ainult aeglaselt muutuvat temperatuuri, seega sobib väline soojusjuhtimine madala sagedusega ristmiku temperatuurikõikumiste jaoks. Temperatuuri kiireks muutuseks peetakse süsteemi temperatuuriga seotud elektriliste parameetrite reguleerimist, see tähendab sisemist soojusjuhtimist, et mõjutada otseselt ristmiku temperatuuri.
Sisemine soojusjuhtimine:
Sisemise soojusjuhtimise põhiidee on muuta IGBT-mooduli kadu, et tasandada koormuse võimsuse kõikumisest põhjustatud ristmiku temperatuurikõikumisi. Siiani on teadlased uurinud paljusid aktiivseid soojusjuhtimisstrateegiaid, sealhulgas lülitussageduse, võrgutakistuse, töötsükli, tsüklilise reaktiivvõimsuse ja võimsuse ruuteri reguleerimist, ning tõestanud nende teostatavust teoreetiliselt ja eksperimentaalselt.
Väline soojusjuhtimine:
IGBT mooduli väliseid soojusjuhtimismeetodeid kasutatakse enamasti välistemperatuuri muutuste kompenseerimiseks või keskmise ristmiku temperatuuri reguleerimiseks, samas kui sujuva ristmiku temperatuurimuutuse uuringuid on suhteliselt vähe.
Sarnaselt teistele toiteseadmetele on ka IGBT-seadmete disainimisel oluline tõhus, stabiilne, mugav ja kompaktne jahutussüsteem, et tagada nende ohutu ja stabiilne töö. Eriti IGBT-mooduli võimsustiheduse suurenemise, karmi rakenduskeskkonna ning töökindluse ja eluea nõuete paranemise tõttu on IGBT-mooduli soojusdisain ja soojusjuhtimise tehnoloogia kõige olulisem lüli uute toodete kavandamisel ja rakendamisel.
