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IGBT与双面水冷技术 -澳门永利游戏登入_澳门永利皇宫棋牌下载-澳门永利游戏最新网站
发布者 : admin 发布时间 : 2020/08/13 09:08:12



IGBT(绝缘栅双极型晶体管,Insulated Gate Bipolar Transistor),是由BJT(双极型三极管Bipolar Junction Transistor)MOS(绝缘栅型场效应管Metal Oxide Semiconductor)组合而成的复合全控型电压驱动式功率半导器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小;综合了以上两种器件优点的IGBT,因其驱动功率小而饱和压降低,非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统,如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等。


IGBT模块则是由IGBT与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点,封装后的IGBT模块直接应用于变频器、不间断电源(UPS,Uninterrupted Power Supply)等设备上。随着节能环保等理念的推进,模块化产品在市场上将越来越常见;IGBT是能源变换与传输的核心器件,俗称电力电子装置的“CPU”,作为国家战略性新兴产业,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。


利用IGBT实现双面水冷技术(DSC,Dual-sided Cooling Technology),主要是为了解决新能源汽车(纯电动及混动)中,车载逆变器功率密度的问题。IGBT作为双面水冷模块,首先需要保证其塑封材料在不同工作温度下的机械一致性。如下图所示,相比现有的IGBT模块,芯片上层的DCB构成第二条散热通道,用于改善模块的散热效果。

由于去除了传统设计中的铜底板,模块的热容显著减小,其热耦合性能大幅提高,基本只在热源附近的芯片温度较高。同时,新的DSC模块还伴随着寄生电感和封装电阻的显著降低。此外,模块还集成了电流和温度传感器,便于实现芯片电流、温度的检测,这条与常规芯片倒没有特别的差异。如下图通电实验显示,在同等条件下采用双面水冷散热后,输出功率能够增加30%以上。

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参考数据:


电子发烧友 《什么是IGBT?如何使用此模块实现“双面水冷”,IGNT未来的发展趋势又是如何?》


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