نظام الإدارة الحرارية IGBT

اتجاه نمو مبيعات مركبات الطاقة الجديدة والوضع الحالي لنقص الرقائق، إلى جانب عدم اليقين بشأن الاتجاه الوبائي المستقبلي، لا يزال المعروض في السوق من IGBT في حالة ضيقة نسبيًا. على غرار أجهزة الطاقة الأخرى، من أجل ضمان التشغيل الفعال والآمن والمستقر، تعد تقنية الإدارة الحرارية لوحدة IGBT هي الرابط الأكثر أهمية في تصميم وتطبيق المنتجات الجديدة.

ما هو إغبت:

IGBT (الترانزستور ثنائي القطب ذو البوابة المعزولة) هو نوع من أجهزة أشباه موصلات الطاقة. اسمها الصيني هو "الترانزستور ثنائي القطب ذو البوابة المعزولة" ، والذي يتكون من BJT (ترانزستور الوصل ثنائي القطب) و MOSFET (ترانزستور تأثير مجال البوابة المعزول). باعتباره جهاز الطاقة الأساسي لتحويل الطاقة والتحكم في الطاقة، يُطلق على IGBT اسم "CPU" في صناعة إلكترونيات الطاقة.

الإدارة الحرارية لوحدات IGBT:

ترتبط أسباب فشل معظم وحدات أشباه موصلات الطاقة IGBT بالحرارة. ولذلك، فإن موثوقية IGBT كانت موضع اهتمام واسع النطاق من قبل الصناعة والأوساط الأكاديمية، وأصبحت نقطة ساخنة للبحث في الوقت الحاضر. يمكن تقسيم طرق الإدارة الحرارية لوحدات IGBT إلى الإدارة الحرارية الداخلية والإدارة الحرارية الخارجية. في تطبيقات محددة، نظرًا للسعة الحرارية الكبيرة بين نظام التبريد وركيزة جهاز أشباه الموصلات، يمكن تعويض درجة الحرارة المتغيرة ببطء فقط، وبالتالي فإن الإدارة الحرارية الخارجية مناسبة لتقلبات درجة حرارة الوصلات منخفضة التردد. بالنسبة للتغير السريع في درجة الحرارة، يتم اعتبار 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 تقلبات درجة حرارة الوصلة الناتجة عن تقلبات 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، وموجه الطاقة، وأثبتوا جدواها نظريًا وتجريبيًا.

الإدارة الحرارية الخارجية:

تُستخدم أساليب الإدارة الحرارية الخارجية لوحدة IGBT في الغالب لتعويض التغير في درجة الحرارة المحيطة أو التحكم في متوسط ​​درجة حرارة الوصلة، في حين أن الأبحاث حول التغير السلس في درجة حرارة الوصلة قليلة نسبيًا.

كما هو الحال مع أجهزة الطاقة الأخرى، فإن نظام التبريد الفعال والمستقر والمريح والمدمج له 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 وتقنية الإدارة الحرارية هي الرابط الأكثر أهمية في تصميم وتطبيق المنتجات الجديدة.