Metode Pembuangan Panas Modul Daya IGBT
untuk Kendaraan Energi Baru
Penyebab utama kegagalan modul daya IGBT adalah tekanan termal yang disebabkan oleh suhu yang berlebihan. Manajemen termal yang baik sangat penting untuk stabilitas dan keandalan modul daya IGBT. Pengontrol motor kendaraan energi baru merupakan komponen dengan kepadatan daya tinggi, dan kepadatan daya terus meningkat seiring dengan peningkatan persyaratan kinerja kendaraan energi baru. Pengoperasian jangka panjang dan seringnya pergantian modul daya IGBT di pengontrol motor akan menghasilkan banyak panas. Dengan meningkatnya suhu, kemungkinan kegagalan modul daya IGBT juga akan meningkat secara signifikan, yang pada akhirnya akan mempengaruhi kinerja keluaran motor dan keandalan sistem penggerak mobil. . Oleh karena itu, untuk menjaga kestabilan pengoperasian modul daya IGBT, diperlukan desain pembuangan panas yang andal dan saluran pembuangan panas yang lancar untuk mengurangi panas internal modul dengan cepat dan efektif guna memenuhi persyaratan indeks keandalan modul.
Saat ini, modul daya IGBT tingkat otomotif umumnya menggunakan pendingin cair untuk pembuangan panas, dan pendingin cair dibagi menjadi pendingin cair tidak langsung dan pendingin cair langsung.
1. Pendinginan cairan tidak langsung
Pendinginan cairan tidak langsung menggunakan substrat pembuangan panas dengan dasar datar. Lapisan minyak silikon penghantar panas diaplikasikan di bawah substrat, yang melekat erat pada pelat berpendingin cairan. Cairan pendingin dilewatkan melalui pelat berpendingin cairan. Jalur pembuangan panas adalah substrat chip-DBC-substrat pembuangan panas dengan alas datar-silikon termal Gemuk-cair pelat dingin-pendingin. Artinya, chip adalah sumber panas, dan panas terutama dialirkan ke pelat pendingin cair melalui substrat DBC, substrat pembuangan panas dasar datar, dan gemuk silikon konduktif termal, dan pelat pendingin cair kemudian membuang panas melalui pendinginan cair dan konveksi.
Dalam pendinginan cair tidak langsung, modul daya IGBT tidak bersentuhan langsung dengan cairan pendingin, dan efisiensi pembuangan panasnya tidak tinggi, sehingga membatasi kepadatan daya modul daya.
2. Pendinginan cairan langsung
Pendinginan cairan langsung menggunakan substrat pembuangan panas tipe pin. Substrat pembuangan panas yang terletak di bagian bawah modul daya menambahkan struktur pembuangan panas sirip pin, yang dapat langsung ditambahkan dengan cincin penyegel untuk menghilangkan panas melalui cairan pendingin. Jalur pembuangan panas adalah substrat pembuangan panas chip-DBC-pin substrat pembuangan panas -pendingin, tidak perlu menggunakan pelumas termal. Metode ini membuat modul daya IGBT bersentuhan langsung dengan cairan pendingin, ketahanan termal keseluruhan modul dapat dikurangi sekitar 30%, dan struktur sirip pin sangat meningkatkan luas permukaan pembuangan panas, sehingga efisiensi pembuangan panas sangat meningkat. , dan kepadatan daya modul daya IGBT juga dapat dirancang lebih tinggi. Saat ini, pendinginan cair langsung telah menjadi metode pembuangan panas utama untuk modul daya IGBT tingkat otomotif.
