IGBT功率模塊能夠輸出的最大功率受系統(tǒng)熱設(shè)計(jì)的限制,而準(zhǔn)確地計(jì)算功率模塊的損耗是散熱設(shè)計(jì)的前提。IGBT功率模塊的損耗主要以IGBT及FWD的通態(tài)損耗和開(kāi)關(guān)損耗為主[11-12],由于FWD功率損耗相對(duì)于IGBT損耗小很多,所以本文只考慮IGBT產(chǎn)生的功率損耗電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般使用空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的方式工作,根據(jù)IGBT功率模塊的特性及參數(shù),基于SVPWM控制模式對(duì)IGBT模塊進(jìn)行功率損耗計(jì)算[13]:IGBT通態(tài)損耗IGBT開(kāi)關(guān)損耗式中,VCEO為IGBT的初始導(dǎo)通電壓值;rCE為IGBT的通態(tài)等效電阻;Eon.Eoff分別為IGBT在給定標(biāo)稱電流Inom和標(biāo)稱電壓Vnom條件下的開(kāi)通與關(guān)斷損耗,以上參數(shù)均可通過(guò)IGBT模塊數(shù)據(jù)手冊(cè)得到。以下參數(shù)為IGBT模塊的工作參數(shù),m為調(diào)制因子;fsw為開(kāi)關(guān)頻率;cos為功率因數(shù);Ip為輸出的電流峰值;VDC為直流母線電壓正和鋁業(yè)是一家專業(yè)提供IGBT液冷的公司,有想法的可以來(lái)電咨詢!湖南電池IGBT液冷電話
電力電子器件的小型高集成度發(fā)展趨勢(shì)對(duì)散熱技術(shù)提出挑戰(zhàn)。相較于間接液冷,采用全浸式蒸發(fā)冷卻技術(shù)的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT),具有器件溫升低、溫度分布均勻的優(yōu)點(diǎn),因此其應(yīng)用于IGBT冷卻具有可行性和優(yōu)越性。該文提出全浸式蒸發(fā)冷卻IGBT電熱耦合模型的建模方法。首先,基于參數(shù)擬合法,建立了IGBT模塊的電模型,計(jì)算功率損耗;其次,根據(jù)等效導(dǎo)熱系數(shù),建立了全浸式蒸發(fā)冷卻條件下IGBT的熱模型,并在線性時(shí)不變系統(tǒng)的假設(shè)下得到了全浸式蒸發(fā)冷卻IGBT的降階模型;然后,建立了全浸式蒸發(fā)冷卻IGBT電熱耦合模型;通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)對(duì)建立的模型逐一進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明,所提出的模型能夠準(zhǔn)確表征IGBT的電、熱及其耦合特性,并且具有模型參數(shù)提取簡(jiǎn)單、仿真速度快的優(yōu)點(diǎn)。天津品質(zhì)保障IGBT液冷批發(fā)IGBT液冷的價(jià)格哪家比較優(yōu)惠?
1)芯片間連接方式:鋁線/鋁帶一銅線一平面式連接目前IGBT芯片之間大多通過(guò)鋁線進(jìn)行焊接,但線的粗細(xì)限制了電流度,需要并聯(lián)使用、或者改為鋁帶連接,但是鋁質(zhì)導(dǎo)線由干材料及結(jié)構(gòu)問(wèn)題易產(chǎn)生熱疲勞加速老化斷裂導(dǎo)致模塊失效因此,Danfoss等廠商引入銅導(dǎo)線來(lái)提高電流容納能力、改善高溫疲勞性能,二菱電機(jī)、德?tīng)柛<百惷卓貏t分別采用CuLeadFrameG線架)、對(duì)稱式的DBC板及柔性電路板實(shí)現(xiàn)芯片間的平面式連接,并與雙面水冷結(jié)構(gòu)相結(jié)合進(jìn)一步改善散熱,維持模塊的穩(wěn)定性。
同時(shí),高功率電機(jī)通常會(huì)適配后驅(qū)車型,為了追求車內(nèi)乘坐空間,電機(jī)及電機(jī)控制器在整車下的布置空間會(huì)非常有限,尤其在縱向方向上的尺寸要求更為苛刻?為此,電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需采用高度集成式的設(shè)計(jì),盡可能減小體積,提高功率密度?本文介紹了一款電機(jī)控制器,設(shè)計(jì)的大功率達(dá)到240kW,大輸出電流1200A,功率模塊選用雙面水冷式IGBT,連接形式為6個(gè)半橋兩兩并聯(lián),并為IGBT設(shè)計(jì)了配套的散熱器?三相銅排采用疊層母排,U?V?W三根銅排分別用絕緣材料包塑后粘合成一個(gè)整體?散熱器為疊層母排專門設(shè)計(jì)了散熱結(jié)構(gòu),能夠?yàn)镮GBT和疊層母排同時(shí)進(jìn)行冷卻散熱,在保證IGBT不超過(guò)溫度限值的同時(shí),可以將疊層母排的溫度保持在較低水平?在電機(jī)控制器整體設(shè)計(jì)方面,采用集成式設(shè)計(jì),可以與電機(jī)?減速箱裝配為集成式電驅(qū)動(dòng)總成?控制器的布置方式有效降低了電驅(qū)動(dòng)總成在縱向方向上的高度,具有較好的布置可行性與通用性?IGBT液冷應(yīng)用于什么樣的場(chǎng)合?
三相銅排是電機(jī)控制器內(nèi)部重要的電力傳輸部件,IGBT產(chǎn)生的三相交流電通過(guò)三相銅排輸出給驅(qū)動(dòng)電機(jī)?在設(shè)計(jì)中,由于設(shè)計(jì)空間有限,并且考慮到裝配便利性,通常將三根銅排用絕緣膜包塑后重疊在一起,形成疊層母排?疊層母排結(jié)構(gòu)緊湊,便于裝配,并且可以有效降低雜散電感?隨著對(duì)電機(jī)控制器功率密度和電磁兼容性能要求的不斷提高,疊層母排成為更具有優(yōu)勢(shì)的部件?但是,隨著電機(jī)控制器功率的提升,疊層母排的發(fā)熱問(wèn)題變得嚴(yán)峻,由于銅排被導(dǎo)熱性能較差的絕緣膜包裹,不利于銅排的熱量散發(fā),再加上重疊的設(shè)計(jì),使三根銅排的散熱面減少,在大功率運(yùn)行時(shí),銅排產(chǎn)生的熱量無(wú)法散出,使銅排達(dá)到很高的溫度水平?IGBT液冷,就選正和鋁業(yè),用戶的信賴之選。廣東防水IGBT液冷工廠
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間接液冷散熱采用的是平底散熱基板,基板下面涂一層導(dǎo)熱硅脂,緊貼在液冷板上,液冷板內(nèi)通冷卻液,散熱路徑為:芯片-DBC基板-平底散熱基板-導(dǎo)熱硅脂-液冷板-冷卻液。即芯片為發(fā)熱源,熱量主要通過(guò)DBC基板、平底散熱基板、導(dǎo)熱硅脂傳導(dǎo)至液冷板,液冷板再通過(guò)液冷對(duì)流的方式將熱量排出。硅芯片被焊接到直接鍵合銅(DBC)層上,該層由夾在兩個(gè)銅層之間的氮化鋁層組成。該DBC層焊接到銅底板上,導(dǎo)熱硅脂用作于底板和散熱器之間的界面。導(dǎo)熱硅脂的厚度可達(dá)100微米(粘合線厚度或BLT),并且根據(jù)配方,它的導(dǎo)熱系數(shù)在0.4到10W/m·K之間。湖南電池IGBT液冷電話