三菱IGBT模塊的的散熱設計特點
更新時間：2018-08-27
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三菱IGBT模塊自身有一定的功耗，IGBT模塊本身會發(fā)熱。在一定外殼散熱條件下，功率器件存在一定的溫升（即殼溫與環(huán)境溫度的差異）。IGBT模塊外殼散熱表面積的大小直接影響溫升。對于溫升的粗略估計可以使用這樣的公式：溫升=熱阻系數(shù)×功率器件的功耗。熱阻系數(shù)對于涂黑紫銅的外殼P25xxx來說約為3.76℃/W。這里的溫升和系數(shù)是在功率器件直立并使下方懸空1cm、自然空氣流動的情況下測試的。對于溫度較高的地方，須將IGBT模塊降額使用以減小功率器件的功耗，從而減小溫升，保證外殼不超過極限值。對于功率較大的功率器件，須加相應的散熱器以使功率器件的溫升得到下降。不同的散熱器在自然的條件下有不同的對環(huán)填的熱阻，主要影響散熱器熱阻的因素是散熱器的表面積。同時考慮到空氣的對流，如果使用帶齒的散熱器，應考慮齒的方向盡量不阻礙空氣的自然對流。
所有的功率器件在運行時，由于內(nèi)部功率消耗都將產(chǎn)生一些熱量。在每一應用中都有必要限制這種“自身發(fā)熱”，使功率器件外殼溫度不超過的大值。
三菱IGBT模塊的散熱設計取決于IGBT模塊所允許的高結(jié)溫（正）。在該溫度下，首先要計算出器件產(chǎn)生的損耗，按該損耗使結(jié)溫升控制在允許值以下來選擇散熱片。在散熱設計不充分的場合，實際運行在中等水平時，也有可能超過器件允許溫度而導致器件損壞。
為了使管殼、散熱器的熱阻接近參數(shù)表給出的數(shù)值，安裝中應按模塊的規(guī)定值進行。若安裝力矩過大，往往會損壞管芯；若安裝力矩過小，則散熱性能較差。散熱器的配置目的是必須保證它能將器件的熱損耗有效地傳導至周圍環(huán)境，并使其熱源（結(jié)點）的溫度不超過Tj。
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