IGBT termal yönetimi
Yeni enerji araçlarının satış büyüme eğilimi ve mevcut çip kıtlığı durumu, gelecekteki salgın eğiliminin belirsizliği ile birleştiğinde, IGBT'nin pazar arzı hala nispeten sıkı bir durumda. Diğer güç cihazlarına benzer şekilde, verimli, güvenli ve kararlı çalışmasını sağlamak için IGBT modülü için termal yönetim teknolojisi, yeni ürünlerin tasarımı ve uygulamasındaki en önemli halkadır.
IGBT nedir:
IGBT (insulated gate bipolar transistor) bir tür güç yarı iletken cihazıdır. Çince adı, BJT (bipolar bağlantı transistörü) ve MOSFET'ten (yalıtılmış kapı alan etkili transistör) oluşan "yalıtılmış kapılı bipolar transistör" dür. Enerji dönüştürme ve güç kontrolünün temel güç cihazı olan IGBT, güç elektroniği endüstrisinde "CPU" olarak adlandırılır.
IGBT Modülleri için termal yönetim:
Çoğu IGBT güç yarı iletken modülünün arıza nedenleri ısı ile ilgilidir. Bu nedenle, IGBT'nin güvenilirliği endüstri ve akademi tarafından da geniş çapta endişe duymaktadır ve şu anda bir araştırma noktası haline gelmiştir. IGBT modülleri için termal yönetim yöntemleri dahili termal yönetim ve harici termal yönetim olarak ayrılabilir. Belirli uygulamalarda, soğutma sistemi ile yarı iletken cihaz alt tabakası arasındaki büyük ısı kapasitesi nedeniyle, yalnızca yavaş değişen sıcaklık telafi edilebilir, bu nedenle harici termal yönetim, düşük frekanslı bağlantı sıcaklık dalgalanmaları için uygundur. Hızlı sıcaklık değişimi için, sistemdeki sıcaklıkla ilgili elektriksel parametrelerin, yani dahili termal yönetimin bağlantı sıcaklığını doğrudan etkileyecek şekilde ayarlanması düşünülmektedir.
Dahili termal yönetim:
Dahili termal yönetimin ana fikri, yük gücü dalgalanmasının neden olduğu bağlantı sıcaklık dalgalanmasını yumuşatmak için IGBT modülünün kaybını değiştirmektir. Şimdiye kadar bilim adamları, anahtarlama frekansının, şebeke direncinin, görev döngüsünün, döngüsel reaktif gücün ve güç yönlendiricisinin ayarlanması da dahil olmak üzere birçok aktif termal yönetim stratejisini araştırdılar ve bunların fizibilitesini teorik ve deneysel olarak kanıtladılar.
Harici termal yönetim:
IGBT modülünün harici termal yönetim yöntemleri, çoğunlukla ortam sıcaklığındaki değişimi telafi etmek veya ortalama bağlantı sıcaklığını kontrol etmek için kullanılırken, yumuşak bağlantı sıcaklık değişimi ile ilgili araştırma nispeten azdır.
Diğer güç cihazlarına benzer şekilde, güvenli ve kararlı çalışmalarını sağlamak için IGBT cihazlarının tasarımında verimli, kararlı, kullanışlı ve kompakt bir soğutma sistemi büyük önem taşır. Özellikle IGBT modülü güç yoğunluğunun artması, zorlu uygulama ortamı ve güvenilirlik ve yaşam gereksinimlerinin iyileştirilmesi ile IGBT modülü için termal tasarımı ve termal yönetim teknolojisi, yeni ürünlerin tasarımı ve uygulamasındaki en önemli halkadır.
