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IGBT模塊散熱器的應用

日期:2025-12-13 01:20
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摘要:
IGBT散熱器裝置
  ① 散熱器應根據用于環境及模塊參數進行匹配選擇,以保證模塊工作時對散熱器的要求。
  ② 散熱器表面的光潔度應小于10mm,每個螺絲之間的平面扭曲小于10mm。散熱器表面如有凹陷,會導致接觸熱阻的增加。為了減少接觸熱阻,推薦在散熱器與模塊之間涂上一層很薄的導熱膏,模塊均勻受力后,從模塊邊緣可看出有少許導熱膏擠出為*佳。(*好用網版印刷技術在散熱器表面印刷導熱膏)
  ③ 模塊裝置在散熱器上時,螺釘需用說明書中給出的力矩擰緊。力矩不足導致熱阻增加或運動中出現螺釘松動。力矩過大可能損壞模塊外殼或是破壞模塊絕緣;
  ④ 僅裝置一個模塊時,裝在散熱器中心位置,使熱阻效果*佳。
  ⑤ 裝置幾個模塊時,應根據每個模塊發熱情況留出相應的空間,發熱大的模塊應留出較多的空間。
  ⑥ 兩點裝置緊固螺絲時,先依次緊固額定力矩的1/3,然后反次達到額定力矩。
  ⑦ 四點裝置和兩點裝置類似,IGBT散熱器長的方向順著散熱器的紋路。緊固螺絲時,依次對角緊固1/3額定力矩,然后反次達到額定力矩。
  ⑧ 用于帶紋路的散熱器時,IGBT散熱器長的方向順著散熱器的紋路,以減少散熱器的變形。兩只模塊在一個散熱器上裝置時,短的方向并排擺放,中間留出足夠的距離,主要是風機散熱時減少熱量迭加,容易散熱,*大限度發揮散熱器的效率。
  二是模塊端子容易連接,有利于減少雜散電感,尤其高頻用于時更重要。
  ⑨ 在連接器件時,連接模塊的母線排不能給模塊主端子電極造成過大的機械和熱應力,以免模塊電極的內部焊接斷裂或電極端子發熱在模塊上產生過熱。
  IGBT散熱器是絕緣柵雙極型晶體管(Isolated Gate Bipolar Transistor),它是八十年代初誕生,九十年代迅速發展起來的新型復合電力電子器件。IGBT 模塊 散熱器 將MOSFET與GTR的優點集于一身,既有輸入阻抗高、速度快、熱穩定性好、電壓驅動型,又具有通態壓降低、高電壓、大電流的優點。功率從五千瓦到幾百千瓦的應用場合。IGBT器件將不斷開拓新的應用領域,為高效節能、為新能源、工業自動化(高頻電焊機, 高頻超聲波, 逆變器, 斬波器, UPS/EPS, 感應加熱)提供了新的商機。以下是*基本的用于說明。
  (一)根據負載的工作電壓和額定電流以及用于頻率,選擇合適規格的模塊。
  用戶用于模塊前請詳細閱讀模塊參數數據表,了解模塊的各項技術指標;根據模塊各項技術參數確定用于方案,計算通態損耗和開關損耗,選擇相匹配的散熱器及驅動電路。
  (二) IGBT模塊散熱器的用于
  1.防止靜電 IGBT散熱器是靜電敏感器件,為了防止器件受靜電危害,應注意以下兩點:
  ① IGBT模塊散熱器驅動端子上的黑色海綿是防靜電材料,用戶用接插件引線時取下防靜電材料立即插上引線;在無防靜電措施時,不要用手觸摸驅動端子。
  ② 驅動端子需要焊接時,設備或電烙鐵一定要接地。
  2.選擇和用于
  ① 請在產品的*大額定值(電壓、電流、溫度等)范圍內用于,一旦超出*大額定值,可能損壞產品,特別是IGBT 散熱器外加超出VCES的電壓時可能發生雪崩擊穿現象從而使元件損壞,請務必在VCES的額定值范圍內用于!工作用于頻率愈高,工作電流愈小;源于可靠性的原因,必須考慮**系數。
  ② 驅動電路:由于IGBT Vce(sat) 和短路耐量之間的折衷關系,建議將柵極電壓選為 +VGE=14~15V,-VGE=5~10V,要確保在模塊的驅動端子上的驅動電壓和波形達到驅動要求; 柵極電阻Rg與IGBT 散熱器的開通和關斷特性密切相關,減小Rg值開關損耗減少,下降時間減少,關斷脈沖電壓增加;反之,柵極電阻Rg值增加時,會增加開關損耗,影響開關頻率;應根據浪涌電壓和開關損耗間*佳折衷(與頻率有關)選擇合適的Rg 值,一般選為5Ω至100Ω之間。為防止柵極開路,建議靠近柵極與發射極間并聯10K~20KΩ電阻。驅動布線要盡量短且采用雙絞線;在電源投入時請先投入驅動控制部分的電源,使其驅動電路工作后再投入主電路電源。
  ③ 保護電路:IGBT 模塊散熱器用于在高頻時布線電感容易產生尖峰電壓,必須注意減少布線電感和元件的配置,應注意以下保護項目:過電流保護、過電壓保護、柵極過壓及欠壓保護、**工作區、過溫保護。
  ④ 吸收電路: 由于IGBT 散熱器開關速度快,容易產生浪涌電壓,必須設有浪涌鉗位電路。
  ⑤ 并聯用于: 應考慮柵極電路、線路布線、電流不平衡和器件之間的溫度不平衡等問題,選用正溫度系數,飽和壓降在同一個等級(同一批次)。
  ⑥ 用于時請避開產生腐蝕氣體和嚴重塵埃的場所。

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