الإدارة الحرارية IGBT

اتجاه نمو مبيعات سيارات الطاقة الجديدة والوضع الحالي لنقص الرقائق ، إلى جانب عدم اليقين بشأن الاتجاه الوبائي المستقبلي ، لا يزال عرض السوق من IGBT في حالة ضيقة نسبيًا. على غرار أجهزة الطاقة الأخرى ، من أجل ضمان تشغيلها الفعال والآمن والمستقر ، تعد تقنية الإدارة الحرارية لوحدة IGBT أهم رابط في تصميم المنتجات الجديدة وتطبيقها.

ما هو IGBT:

IGBT (الترانزستور ثنائي القطب المعزول بالبوابة) هو نوع من أجهزة أشباه الموصلات الكهربائية. اسمها الصيني هو "الترانزستور ثنائي القطب المعزول للبوابة" ، والذي يتكون من BJT (ترانزستور تقاطع ثنائي القطب) و MOSFET (ترانزستور تأثير مجال البوابة المعزول). بصفته جهاز الطاقة الأساسي لتحويل الطاقة والتحكم في الطاقة ، يُطلق على IGBT اسم "وحدة المعالجة المركزية" في صناعة إلكترونيات الطاقة.

الإدارة الحرارية لوحدات IGBT:

ترتبط أسباب فشل معظم وحدات أشباه موصلات الطاقة IGBT بالحرارة. لذلك ، فإن موثوقية IGBT كانت أيضًا مهتمة على نطاق واسع بالصناعة والأوساط الأكاديمية ، وأصبحت نقطة ساخنة للبحث في الوقت الحاضر. يمكن تقسيم طرق الإدارة الحرارية لوحدات IGBT إلى إدارة حرارية داخلية وإدارة حرارية خارجية. في تطبيقات محددة ، نظرًا للسعة الحرارية الكبيرة بين نظام التبريد وركيزة جهاز أشباه الموصلات ، يمكن فقط تعويض درجة الحرارة المتغيرة ببطء ، وبالتالي فإن الإدارة الحرارية الخارجية مناسبة لتقلبات درجة حرارة الوصلة منخفضة التردد. بالنسبة للتغير السريع في درجة الحرارة ، يُنظر في ضبط المعلمات الكهربائية المتعلقة بدرجة الحرارة في النظام ، أي الإدارة الحرارية الداخلية ، للتأثير بشكل مباشر على درجة حرارة الوصلة.

الإدارة الحرارية الداخلية:

الفكرة الرئيسية للإدارة الحرارية الداخلية هي تغيير فقدان وحدة IGBT لتسهيل تقلب درجة حرارة الوصلة الناتج عن تقلب طاقة الحمل. حتى الآن ، استكشف العلماء العديد من استراتيجيات الإدارة الحرارية النشطة ، بما في ذلك ضبط تردد التبديل ، ومقاومة الشبكة ، ودورة العمل ، والطاقة التفاعلية الدورية وجهاز توجيه الطاقة ، وأثبتوا جدواها نظريًا وتجريبيًا.

الإدارة الحرارية الخارجية:

تُستخدم طرق الإدارة الحرارية الخارجية لوحدة IGBT في الغالب لتعويض تغير درجة الحرارة المحيطة أو التحكم في متوسط ​​درجة حرارة الوصلة ، في حين أن البحث عن التغير السلس في درجة حرارة الوصلة قليل نسبيًا.

على غرار أجهزة الطاقة الأخرى ، يعد نظام التبريد الفعال والمستقر والمريح والمضغوط ذا أهمية كبيرة لتصميم أجهزة IGBT لضمان تشغيلها الآمن والمستقر. خاصة مع زيادة كثافة طاقة وحدة IGBT ، وبيئة التطبيق القاسية ، وتحسين الموثوقية ومتطلبات الحياة ، بالنسبة لوحدة IGBT ، يعد التصميم الحراري وتكنولوجيا الإدارة الحرارية أهم رابط في تصميم وتطبيق المنتجات الجديدة.