שיטת פיזור חום של מודול כוח IGBT
עבור רכבי אנרגיה חדשים
הסיבה העיקרית לכשל של מודולי כוח IGBT היא מתח תרמי הנגרם על ידי טמפרטורה מופרזת. ניהול תרמי טוב חשוב ביותר עבור היציבות והאמינות של מודולי כוח IGBT. בקר המנוע החדש של רכבי האנרגיה הוא רכיב טיפוסי בצפיפות הספק גבוהה, וצפיפות ההספק עדיין עולה עם שיפור דרישות הביצועים של רכבי אנרגיה חדשים. הפעולה ארוכת הטווח וההחלפה התכופה של מודול הכוח IGBT בבקר המנוע ייצרו חום רב. ככל שהטמפרטורה תעלה, גם הסתברות הכשל של מודול הכוח IGBT תגדל באופן משמעותי, מה שישפיע בסופו של דבר על ביצועי הפלט של המנוע ועל האמינות של מערכת ההנעה של המכונית. . לכן, על מנת לשמור על פעולתו היציבה של מודול הכוח IGBT, נדרשים עיצוב פיזור חום אמין ותעלת פיזור חום חלקה כדי להפחית במהירות וביעילות את החום הפנימי של המודול כדי לעמוד בדרישות של מדד אמינות המודול.
כיום, מודולי כוח IGBT בדרגת רכב משתמשים בדרך כלל בקירור נוזלי לפיזור חום, וקירור נוזלי מתחלק לקירור נוזלי עקיף וקירור נוזלי ישיר.
1. קירור נוזלי עקיף
קירור נוזלי עקיף משתמש במצע מפזר חום שטוח עם תחתית. שכבה של שומן סיליקון מוליך חום מונחת מתחת למצע, המחוברת באופן הדוק לצלחת מקוררת הנוזל. נוזל הקירור מועבר דרך הצלחת המקוררת בנוזל. נתיב פיזור החום הוא שבב-DBC מצע עם תחתית שטוחה של מצע מפזר חום-סיליקון תרמי גריז-נוזלי צלחת קר-קרר. כלומר, השבב הוא מקור החום, והחום מוליך בעיקר לצלחת הקירור הנוזלית דרך מצע ה-DBC, מצע פיזור חום תחתון שטוח, ושומן סיליקון מוליך תרמי, ואז לוחית הקירור הנוזלית משחררת את החום דרך קירור נוזלי והסעה.
בקירור נוזלי עקיף, מודול הכוח IGBT אינו יוצר קשר ישיר עם נוזל הקירור, ויעילות פיזור החום אינה גבוהה, מה שמגביל את צפיפות ההספק של מודול הכוח.
2. קירור נוזל ישיר
קירור נוזלי ישיר משתמש במצע פיזור חום מסוג סיכה. מצע פיזור החום הממוקם בחלק התחתון של מודול הכוח מוסיף מבנה פיזור חום פיני-סנפיר, אותו ניתן להוסיף ישירות עם טבעת איטום לפיזור חום דרך נוזל הקירור. נתיב פיזור החום הוא מצע פיזור חום שבב-DBC-DBC-Pin -נוזל קירור, אין צורך להשתמש בשומן תרמי. שיטה זו גורמת למודול הכוח של IGBT במגע ישיר עם נוזל הקירור, ניתן להפחית את ההתנגדות התרמית הכוללת של המודול בכ-30%, ומבנה הסנפיר מגדיל מאוד את שטח פני פיזור החום, כך שיעילות פיזור החום משתפרת מאוד. , וצפיפות ההספק של מודול הכוח IGBT יכולה להיות גם מתוכננת גבוהה יותר. נכון לעכשיו, קירור נוזלי ישיר הפך לשיטת פיזור החום המרכזית עבור מודולי כוח IGBT בדרגת רכב.
