英飛凌IGBT模塊的散熱設(shè)計(jì)

2017年12月06日 09:14:03人氣：1513來源：北京萬豐興業(yè)科技有限公司

英飛凌IGBT模塊的運(yùn)行溫度范圍是非常重要的參數(shù)，一些設(shè)備要求工作在室溫下，而另一些設(shè)備要求工作在很寬的溫度范圍內(nèi)（如-40℃~+65℃）。溫度和散熱對于系統(tǒng)的可靠和有效運(yùn)行非常重要。如果實(shí)際要求IGBT模塊工作的電源系統(tǒng)工作在寬溫度范圍內(nèi)，也要保證電源系統(tǒng)中的所有功率器件在寬溫度范圍內(nèi)可靠地工作。為達(dá)到這一目的和zui大限度地減少成本，應(yīng)仔細(xì)估算在兩個(gè)溫度點(diǎn)處是否需要達(dá)到*的性能指標(biāo)。實(shí)際上，在溫度點(diǎn)處對IGBT模塊的要求越低，構(gòu)成系統(tǒng)就可以越經(jīng)濟(jì)。

由于英飛凌IGBT模塊自身有一定的功耗，IGBT模塊本身會發(fā)熱。在一定外殼散熱條件下，功率器件存在一定的溫升（即殼溫與環(huán)境溫度的差異）。IGBT模塊外殼散熱表面積的大小直接影響溫升。對于溫升的粗略估計(jì)可以使用這樣的公式：溫升=熱阻系數(shù)×功率器件的功耗。熱阻系數(shù)對于涂黑紫銅的外殼P25xxx（用于SMP-1250系列產(chǎn)品的外殼）來說約為3.76℃/W。這里的溫升和系數(shù)是在功率器件直立并使下方懸空1cm、自然空氣流動的情況下測試的。對于溫度較高的地方，須將IGBT模塊降額使用以減小功率器件的功耗，從而減小溫升，保證外殼不超過極限值。對于功率較大的功率器件，須加相應(yīng)的散熱器以使功率器件的溫升得到下降。不同的散熱器在自然的條件下有不同的對環(huán)填的熱阻，主要影響散熱器熱阻的因素是散熱器的表面積。同時(shí)考慮到空氣的對流，如果使用帶齒的散熱器，應(yīng)考慮齒的方向盡量不阻礙空氣的自然對流。

所有的功率器件在運(yùn)行時(shí)，由于內(nèi)部功率消耗都將產(chǎn)生一些熱量。在每一應(yīng)用中都有必要限制這種“自身發(fā)熱”，使功率器件外殼溫度不超過的zui大值。

關(guān)鍵詞：IGBT 功率器件

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