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数ブラウズ：0 著者：サイトエディタ 公開された： 2022-02-25 起源：パワード
モーターコントローラーの絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor、IGBT）の放熱性能により、急速にモーター用IGBTが、（溶接）ヒートシンク、トラクションインバーター、モータードライブなどの産業用パワーエレクトロニクス市場に定着しています。 。
ウィンシェアサーモリー は、低い熱抵抗と Vce(on) シリコンを組み合わせることで、動作ジャンクション温度を安全な範囲内に保ちながら、高温のエンクロージャで IGBT が動作できるようにする IGBT ヒートシンク アセンブリ製品を提供しています。
● ほとんどの場合、IGBT はより高出力のデバイスに使用されます。IGBT は大容量に向けられているため、高出力はより高い熱放散を意味します。
● 高周波、
● 運転しやすい、
● 低損失、
● モジュラー、
● 開発の方向性を示し、
他のパワーエレクトロニクスデバイスと比較して、IGBT ヒートシンクは高い
● シンプルなドライブ、
● 信頼性
● 保護しやすい、
● バッファ回路やスイッチングはありません
● 頻度が高く、
したがって、エレクトロニクス市場において IGBT ヒートシンクは非常に不可欠かつ必要なものとなっています。この高性能を達成するために、集積回路ではエピタキシー、イオン注入、微細リソグラフィーなどの多くのプロセスが使用されます。
近年、パワー IGBT モジュールのヒートシンクの性能と能力は急速に向上し、定格電流は数百アンペアに達し、耐電圧は 1500V 以上に達し、興味深いことにまだ改善が続けられています。
IGBT デバイスは PIN ダイオードの次のようなプラスの特性を備えており、p チャネル パワー IGBT モジュールのヒートシンクの特性は n チャネル IGBT の特性とそれほど変わらないため、アプリケーションで相補的で優れた構造を採用するのに非常に役立ちます。その結果、ACおよびデジタル制御技術の分野での応用が拡大しています。
IGBT の最大の利点は、次のことができることです。 電流衝撃に耐える オンモードまたは短絡状態のいずれかです。並列接続は問題ないと考えられており、直列接続はシャットダウン遅延が短いため容易であると考えられています。
● IGBT の熱伝達モードには空冷、
● 水冷、
● 銅ヒートシンクまたはアルミニウムヒートシンク。
その熱放散は熱伝達の基本原理に基づいて維持されており、熱流路はデバイス用に設計された最も低い熱抵抗で構成されているため、デバイスから放出された熱はできるだけ早く放出される必要があり、これにより確実に熱が放出されます。すべてのデバイスの内部ジャンクション温度は常に維持され、許容ジャンクション温度内に維持されます。
現在、市場にある既存のIGBTヒートパイプヒートシンクは、主に放熱フィン、ヒートパイプ、基板で構成されており、基板には多数の平行な溝が設けられ、その溝が蒸発部にはんだで溶接されています。ヒートパイプ。
従来のIGBTヒートパイプヒートシンク技術では、ヒートパイプに関わる蒸発部が必ず基板の溝に埋まっており、IGBT表面に直接フィットしません。
作業プロセス段階では、IGBT 表面からの熱がまず外部に排出されて基板を通過し、最後にヒート パイプとヒートシンクに伝達されます。
最後に、ヒートシンクからの熱は移動し、対流によって空気に伝達されます。基板には熱抵抗があり、ヒートパイプの熱伝導率が基板の熱伝導率に比べて高すぎるため、ヒートシンクと比較したヒートパイプの熱伝導効率には限界があり、放熱性能が低下します。削減。
IGBT ヒートシンクは、熱を基板からフィンに均一かつスムーズに伝達することができ、高効率だけでなく、コンパクトな構造で可動部品を必要とせず、高熱流束による放熱の問題を効果的に解決できます。メンテナンスフリーを実現します。
IGBT モジュールの正しい取り付け手順の重要性を過小評価することはできません。すべての IGBT モジュールは適切なヒートシンクに正しく取り付けて、モジュールから熱を確実に奪い、IGBT の Tj(max) (最大接合温度) を超えないようにする必要があります。
誤った取り付け手順を使用すると、IGBT に多くの問題が発生する可能性があり、現場での故障の原因となることがよくあります。
以下に強調表示されているのは、IGBT モジュールが正しく取り付けられていることを確認するために必要な手順の一部です。
● ヒートシンクの取付穴間の平面度は100mm当たり50μm以下としてください。
● 表面粗さは10μm以下にしてください。
● ヒートシンクの表面が適切に平坦でない場合、モジュールとヒートシンク間の接触熱抵抗 (Rth(cf) ) が予期せず増加する可能性があります。
また、ヒートシンクの平面度が上記要件を満たしていない場合、モジュール上の DCB に高い機械的ストレスが加わり、絶縁不良を引き起こす可能性があります。
ヒートシンクとモジュールのベースプレートの間にあるサーマル グリースは絶対に不可欠であり、接触熱抵抗を減らすために必要です。
サーマルグリスの塗布方法はスクリーン印刷＋ローラーが基本ですが、対象とするグリス厚さが100μm未満の場合はステンシルマスクの使用を推奨します。
ローラーを使用する場合は、サーマルペーストをグリース防止およびグリースや汚れのない平らな表面に塗布し、モジュールに塗布する前にローラー上で均一に転がす必要があります。
モジュールがヒートシンクに取り付けられると、モジュールの側面から過剰な放熱ペーストが浸透して吸収されることはありません。これは、2 つの放熱ペーストを塗布できることを示しています。
従来、IGBT モジュールはまず強制空冷ヒートシンクによって冷却されていました。空冷ヒートシンクは、低電力で温度制限の少ない IGBT モジュールにとって優れた熱管理ソリューションとして今でも知られています。ただし、高出力 IGBT モジュールは、コールド プレートとも呼ばれる液冷ヒートシンクによって特別に冷却されます。
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