北京防潮IGBT液冷研发

时间:2024年04月10日 来源:

IGBT的四大散热技术发展趋势:1)芯片面积越大,热阻越小;2)热阻并非恒定值,受脉宽、占空比Q等影响;3)对于新能源Q汽车直接冷却,热阻受冷却液流速的影响,对于模组来进,技术跌代主要用绕封装和连接。目前电机逆变器Q中IGBT模块普遍采用铜基板,上面焊接爱铜陶瓷板(DBCDirectBondCopper),IGBT及二极管芯片焊接在DBC板上,芯片间、芯片与DBC板、芯片与端口间一般通过铝绑线来连接,而基板下面通过导热硅脂与散热器连接进行水冷散热。模组封装和连接技术始终围绕基板、DBC板、焊接、绑定线及散热结构持续优化。使用IGBT液冷需要什么条件。北京防潮IGBT液冷研发

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1.间接液冷散热间接液冷散热采用的是平底散热基板,基板下面涂一层导热硅脂,紧贴在液冷板上,液冷板内通冷却液,散热路径为芯片-DBC基板-平底散热基板-导热硅脂-液冷板-冷却液。即芯片为发热源,热量主要通过DBC基板、平底散热基板、导热硅脂传导至液冷板,液冷板再通过液冷对流的方式将热量排出。2.直接液冷散热直接液冷散热采用的是针式散热基板,位于功率模块底部的散热基板增加了针翅状散热结构,可直接加上密封圈通过冷却液散热,散热路径为芯片-DBC基板-针式散热基板-冷却液,无需使用导热硅脂。该种方式使得IGBT功率模块与冷却液直接接触,模块整体热阻值可降低30%左右,且针翅结构提高了散热表面积,散热效率因此大幅提高,IGBT功率模块功率密度也可以设计的更高。湖南防潮IGBT液冷生产厂家正和铝业是一家专业提供IGBT液冷的公司,期待您的光临!

IGBT功率模块能够输出的最大功率受系统热设计的限制,而准确地计算功率模块的损耗是散热设计的前提。IGBT功率模块的损耗主要以IGBT及FWD的通态损耗和开关损耗为主[11-12],由于FWD功率损耗相对于IGBT损耗小很多,所以本文只考虑IGBT产生的功率损耗电动汽车的驱动系统一般使用空间矢量脉宽调制(SVPWM)的方式工作,根据IGBT功率模块的特性及参数,基于SVPWM控制模式对IGBT模块进行功率损耗计算[13]:IGBT通态损耗IGBT开关损耗式中,VCEO为IGBT的初始导通电压值;rCE为IGBT的通态等效电阻;Eon.Eoff分别为IGBT在给定标称电流Inom和标称电压Vnom条件下的开通与关断损耗,以上参数均可通过IGBT模块数据手册得到。以下参数为IGBT模块的工作参数,m为调制因子;fsw为开关频率;cos为功率因数;Ip为输出的电流峰值;VDC为直流母线电压

导热硅脂在 IGBT 典型应用是:硅芯片焊接在直接键合铜(DBC)层上,由夹在两个铜层之间的氮化铝层组成。DBC层焊接到铜底板上,导热硅脂用于底板和散热器之间的界面。导热硅脂是降低界面接触热阻的导热材料,厚度可达100微米(粘合线厚度或BLT),导热系数在0.4到10W/m·K之间。硅脂与液冷的这种应用方式,可减轻功率器件与散热器之间因空气间隙导致的接触热阻,平衡界面之间的温差。合理选择热界面材料导热硅脂,能够保护IGBT模块安全稳定运行。正和铝业致力于提供IGBT液冷,期待您的光临!

2)散热结构:单面间接散热单面直接水冷双面水冷结构的间接散热结构是将基板与散热器用导热硅脂进行连接,但导热腊散热性较差,根据Semikron公司的《功率半导体应用手册》贡献了芯片到散热器之间50%以上的热阻。单面直接水冷结构在基板背面增加针翅状(PinFin)散热结构,无需导热砖脂,直接插入散热水套中,热阻可降低40%以上。富士的第二代单面直接水冷结构则将基板散热针翅与水套实现一体化,进一步降低30%的热阻,目前英飞凌HP2/HPDrive、三菱电机系列、比亚迪V-215/V315等主流汽车IGBT模块均采用单面直接水冷结构目前双面水冷的结构也开始逐步普遍应用,普遍在芯片正面采用平面式连接并加装Pin-Fin结构实现双面散热,目前代表性的应用包括InfineonHPDSC模块、德尔福Viper模块(雪佛兰Volt)及日立的双面水冷模块(奥迪e-tron)。正和铝业是一家专业提供IGBT液冷的公司,欢迎您的来电!湖南电池IGBT液冷供应商

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IGBT功率模块失效的主要原因是温度过高导致的热应力,良好的热管理对于IGBT功率模块稳定性和可靠性极为重要。新能源汽车电机控制器是典型的高功率密度部件,且功率密度随着对新能源汽车性能需求的提高仍在不断提升。电机控制器内IGBT功率模块长时间运行以及频繁开闭会产生大量热量,伴随着温度的升高,IGBT功率模块的失效概率也将大幅增加,随后将影响电机的输出性能以及汽车驱动系统的可靠性。因此,为维持IGBT功率模块的稳定工作,需要有可靠的散热设计与通畅的散热通道,快速有效地减少模块内部热量,以满足模块可靠性指标的要求。北京防潮IGBT液冷研发

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