مبدأ وتطبيق المشتت الحراري لوحدة IGBT

وحدة تحكم المحرك المعزولة بالبوابة ثنائية القطب الترانزستور (بوابة معزولة ترانزستور ثنائي القطب ، IGBT) أصبح أداء تبديد الحرارة بسرعة محرك IGBT الذي يتجذر الآن في سوق إلكترونيات الطاقة الصناعية ، على سبيل المثال في المشتت الحراري (اللحام) ، في عاكس الجر ، في محرك المحرك ، إلخ .

توفر Winsharethermolly منتجات تجميع المشتت الحراري IGBT والتي تسمح لـ IGBT بالعمل في حاويات عالية الحرارة مع الحفاظ على درجة حرارة تقاطع العمل تحت نطاق آمن من خلال الجمع بين المقاومة الحرارية المنخفضة مع السيليكون Vce (on).

● تعمل IGBT في معظم الحالات على جهاز طاقة أعلى ، وتعني الطاقة العالية تبديد حرارة أعلى ، حيث إن IGBT نحو سعة كبيرة ..

● تردد عالي،

● سهل القيادة ،

● خسارة منخفضة ،

● معياري

● يشير إلى اتجاه التنمية ،

بالمقارنة مع الأجهزة الإلكترونية الأخرى للطاقة ، فإن المشتت الحراري IGBT مرتفع

● محرك بسيط

● مصداقية

● سهل الحماية ،

● لا توجد دائرة عازلة والتبديل

● التردد مرتفع ،

لذلك ، أصبح المشتت الحراري IGBT في سوق الإلكترونيات ضروريًا وضروريًا للغاية.من أجل تحقيق هذا الأداء العالي ، يتم استخدام العديد من العمليات في الدوائر المتكاملة ، مثل epitaxy ، وزرع الأيونات ، والطباعة الحجرية الدقيقة ، إلخ.

في السنوات الأخيرة ، تم تحسين أداء وإمكانيات المشتت الحراري لوحدة IGBT للطاقة بسرعة ، ووصل التيار المقنن إلى مئات الأمبير ووصل إليه ، والجهد الصامد لأكثر من 1500 فولت ، وما زال يتحسن بشكل مثير للاهتمام.

نظرًا لأن أجهزة IGBT تتبع الخصائص الإيجابية لصمام ثنائي PIN ، ولا تختلف خصائص المشتت الحراري لوحدة IGBT ذات الطاقة في القناة p كثيرًا عن تلك الخاصة بـ N-channel IGBT ، فهذا يفضي جدًا إلى اعتماد بنية تكميلية ورائعة في التطبيق ، مثل ونتيجة لذلك ، تم توسيع نطاق تطبيقه في مجال تكنولوجيا التحكم والتكييف الرقمي.

أكبر ميزة لـ IGBT هي قدراتها الممكنة تحمل الصدمة الحالية إما في وضع التشغيل أو في حالة ماس كهربائي.لا يعتبر اتصاله المتوازي مشكلة ويعتبر اتصاله المتسلسل سهلاً بسبب تأخير إيقاف التشغيل القصير.

● تتضمن أوضاع نقل الحرارة IGBT تبريد الهواء ،

● تبريد المياه ،

● بالوعة الحرارة النحاس أو بالوعة الحرارة الألومنيوم.

يتم الحفاظ على تبديد الحرارة وفقًا للمبدأ الأساسي لنقل الحرارة ، ويتكون مسار تدفق الحرارة من أقل مقاومة حرارية مصممة للجهاز ، بحيث تنبعث الحرارة المنبعثة من الجهاز في أسرع وقت ممكن ، وبالتالي ضمان ذلك يتم دائمًا الحفاظ على درجة حرارة التقاطع الداخلية لجميع الأجهزة والحفاظ عليها ضمن درجة حرارة الوصلة المسموح بها.

في الوقت الحاضر ، يشتمل المشتت الحراري للأنابيب الحرارية IGBT الموجود في السوق بشكل أساسي على زعنفة تبديد الحرارة وأنبوب الحرارة والركيزة ، حيث يتم تزويد الركيزة بعدد من الأخاديد المتوازية ، ثم يتم لحام الأخدود بلحام إلى قسم التبخير من أنبوب الحرارة.

في تقنية المشتت الحراري للأنابيب الحرارية IGBT الحالية ، يتم دائمًا دفن قسم التبخر المرتبط بأنبوب الحرارة في أخدود الركيزة ، وبالتالي لا يتناسب بشكل مباشر مع سطح IGBT.

في مرحلة عملية التشغيل ، يتم أولاً تصدير الحرارة من سطح IGBT وإحضارها عبر الركيزة ، ثم نقلها أخيرًا إلى أنبوب الحرارة والمشتت الحراري.

أخيرًا ، يتم تحويل الحرارة من المشتت الحراري ونقلها إلى الهواء عن طريق الحمل الحراري.نظرًا لأن الركيزة لها مقاومة حرارية ، وهذا هو السبب في أن معامل التوصيل الحراري لأنبوب الحرارة أعلى جدًا من معامل القاعدة ، فإن كفاءة التوصيل الحراري لأنابيب الحرارة مقارنة بالوعة الحرارة محدودة ، ولهذا السبب يكون أداء تبديد الحرارة مخفض.

قد ينقل المشتت الحراري IGBT الحرارة بشكل متساو وسلس من الركيزة إلى الزعنفة ، والتي يمكن أن تحل بشكل فعال مشكلة تبديد الحرارة لتدفق الحرارة المرتفع ، ليس فقط بكفاءة عالية ، ولكن أيضًا بهيكل مضغوط ولا توجد أجزاء متحركة مطلوبة ، والتي يمكن حقًا تحقيق خالية من الصيانة.

لا يمكن التقليل من أهمية إجراء التثبيت الصحيح لوحدات IGBT.يجب أن يتم تركيب جميع وحدات IGBT بشكل صحيح في المشتت الحراري المناسب لضمان إمكانية سحب الحرارة بعيدًا عن الوحدة ، وبالتالي ضمان عدم تجاوز Tj (الحد الأقصى) (أقصى درجة حرارة للتقاطع) لـ IGBT.

يمكن أن يتسبب استخدام إجراءات التثبيت غير الصحيحة في حدوث الكثير من المشاكل لـ IGBTs وغالبًا ما يكون سببًا لفشل الحقل.

أبرز أدناه بعض الخطوات الضرورية لضمان تركيب وحدة IGBT بشكل صحيح.

إنهاء المبرد

● يجب أن يكون تسطيح المشتت الحراري بين فتحات التركيب أقل من 50 ميكرومتر لكل 100 مم.

● يجب أن تكون خشونة السطح أقل من 10 ميكرومتر.

● إذا لم يكن سطح المشتت الحراري مسطحًا بشكل مناسب ، فقد يكون للوحدة زيادة غير متوقعة في المقاومة الحرارية للتلامس (Rth (cf)) بين الوحدة والمشتت الحراري.

أيضًا ، إذا كان تسطيح المشتت الحراري لا يفي بالمتطلبات المذكورة أعلاه ، فقد يتم تطبيق ضغط ميكانيكي عالي على DCB على الوحدة وقد يتسبب ذلك في فشل العزل.

معجون حراري

يعتبر الشحوم الحرارية بين المشتت الحراري واللوح الأساسي للوحدة أمرًا ضروريًا وضروريًا للغاية لتقليل المقاومة الحرارية للتلامس.

تعد طباعة الشاشة بالإضافة إلى البكرات في الأساس طرقًا للصق الشحوم الحرارية ، ومع ذلك ، يمكن التوصية باستخدام قناع الاستنسل عندما تكون سماكة الشحوم المستهدفة أقل من 100 ميكرومتر.

في حالة استخدام الأسطوانة ، يجب وضع المعجون الحراري على سطح مستو خالي من الشحوم وخالي من الأوساخ ويتم لفه بالتساوي على الأسطوانة قبل وضعه على الوحدة.

بمجرد تثبيت الوحدة على غرفة التبريد ، يجب ألا ترى المعجون الحراري المفرط يتسرب ويمتص من جوانب الوحدة ، وهذه علامة على أنه يمكن تطبيق معجين حراريين.

تطبيق المشتت الحراري في وحدات IGBT

تقليديًا ، تم تبريد وحدات IGBT أولاً بواسطة أحواض حرارية مبردة بالهواء.لا تزال أحواض الحرارة المبردة بالهواء تُعرف بأنها حلول إدارة حرارية جيدة لوحدات IGBT منخفضة الطاقة وأقل تقييدًا لدرجة الحرارة.ومع ذلك ، يتم تبريد وحدات IGBT عالية الطاقة بشكل خاص بواسطة أحواض الحرارة المبردة بالسائل ، والمعروفة أيضًا باسم الألواح الباردة.

العمل مع Winshare Thermal

امنحنا فرصة لجعل أهداف مشروعك ناجحة في كل مرة ومن كل مكان ، وسوف نلتقي حتى إذا أعطيتنا جدولًا زمنيًا ضيقًا.اتصل بنا اليوم للحصول على أفضل اقتباس.

يشعر عملاؤنا أحيانًا بالدهشة من منتجاتنا التي لا نقوم فقط بتحسين تصميم مفهومهم ولكن أيضًا نقدم مزايا توفير التكاليف وكفاءة أعلى تتجاوز توقعاتهم.كن عميلنا واحصل على مزايانا المتنوعة.

إذا كنت لا تزال تجد أي ارتباك ، فما عليك سوى التعليق في قسم التعليقات وسنعود لحل استفساراتك.قراءة سعيدة!