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IGBT模塊FZ400R12KE4作用及工作原理

更新時間:2023-10-23瀏覽:644次

IGBT模塊FZ400R12KE4作用及工作原理

 IGBT 模塊功率半導(dǎo)體在可再生能源生產(chǎn)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中,功率半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換電能,并將發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)耦合。風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的風(fēng)能功率轉(zhuǎn)換器除傳輸電能外,還控制著幾項(xiàng)重要功能,因此對功率半導(dǎo)體的質(zhì)量要求。風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)必須提供zui大化的可用性,幫助保持電網(wǎng)的穩(wěn)定性,而風(fēng)能功率轉(zhuǎn)換器便是最重要的一部分。因此,電網(wǎng)的穩(wěn)定性取決于功率半導(dǎo)體器件的動態(tài)能力、優(yōu)異的功能和的可靠性。憑借*連接技術(shù) .XT,配備 IGBT5 .XT 的 1700 V PrimePACK™ 是未來幾年內(nèi)風(fēng)電市場的產(chǎn)品,可提供出色的功率循壞能力,從而延長使用壽命。PrimePACK™ 3+ 是種*功率模塊封裝,非常適合風(fēng)能應(yīng)用,且封裝可實(shí)現(xiàn)高載流能力。

 IGBT 模塊由于對模塊中的熱量傳遞有耦合相互作用的影響,因此無論是在連續(xù)網(wǎng)絡(luò)熱路模型還是在局部網(wǎng)絡(luò)熱路模型中,只要IGBT和散熱片的建模和Zt h的測量是彼此獨(dú)立分開的,IGBT和散熱片的連接使用就不可能沒有問題。一個沒有問題的IGBT加散熱片系統(tǒng)的建模只能通過測量熱阻Zt h ja得到,即同時對通過IGBT的結(jié)、導(dǎo)熱膠和散熱片到環(huán)境的整個熱量流通路徑進(jìn)行測量。這就是建立整個系統(tǒng)的局部網(wǎng)絡(luò)熱路模型,通過這個模型就可以準(zhǔn)確地算出結(jié)溫。下面介紹結(jié)溫的測量原理。給模塊通電流,那么就給模塊加了一個恒定功率P,因此經(jīng)過一段暫態(tài)時間后,模塊結(jié)溫上升到一個穩(wěn)態(tài)固定值。關(guān)掉電源后,記錄模塊的冷卻過程溫度。在冷卻過程中,給模塊加一個規(guī)定的測量電流(Iref 約為 1/1000 Inom),并記錄飽和導(dǎo)通電壓或正向電壓。這樣結(jié)溫Tj(t )可以通過測量得到的飽和導(dǎo)通電壓經(jīng)過定標(biāo)曲線Tj = f (VCE @ Iref)得到。在這之前,通過外部對待測試模塊的均勻加熱,測量記錄曲線 VCE = f (Tj @ Iref),該曲線 與Tj = f (VCE @Iref) 相反。

IGBT和二極管下面(見紅色標(biāo)記)的基板溫度是通過壓力傳感器測量得到的。測量得到的基板平均溫度 IGBT 模塊Tcase之后用于分別計(jì)算二極管和IGBT芯片的Zt h jc = (Tj-Tcase) / P。溫度測量時數(shù)據(jù)的不均勻和離散必須在安全裕量范圍內(nèi)。模塊表面到散熱片的熱阻可以通過散熱片上三個藍(lán)色點(diǎn)的測量值計(jì)算得到。不過,測量Zt h ja ,即從結(jié)到環(huán)境的熱阻更有利。結(jié)到環(huán)境的熱阻抗包含了IGBT、中間傳熱介質(zhì)、散熱片組成的整個傳熱介質(zhì)。如果削減了測試結(jié)溫的費(fèi)用,那么至少導(dǎo)熱膠應(yīng)當(dāng)要包含進(jìn)散熱片的熱特性測量中。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),導(dǎo)熱膠加散熱片的熱阻Zt h ca,必須通過測量基板溫度Tc減去環(huán)境溫度Tam b計(jì)算得到。



 

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