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      igbt散熱器

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      散熱器上安裝固定IGBT時的注意事項

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      散熱器上安裝固定IGBT時的注意事項

      發布日期:2018-07-06 作者: 點擊:

      由于熱阻隨IGBT安裝位置的不同而不同,因此,若在散熱器上僅安裝一個IGBT時,應將其安裝在正中間,以便使得熱阻最小;當要安裝幾個IGBT時,應根據每個IGBT的發熱情況留出相應的空間; 使用帶紋路的散熱器時,應將IGBT較寬的方向順著散熱器的紋路,以減少散熱器的變形;散熱器的安裝表面光潔度應≤10μm,如果散熱器的表面不平,將大大增加散熱器與器件的接觸熱阻,甚至在IGBT的管芯和管殼之間的襯底上產生很大的張力,損壞IGBT的絕緣層;為了減少接觸熱阻,最好在散熱器與IGBT模塊間涂抹導熱硅脂。為IGBT散熱器設計保護時需要注意的問題:

        1.IGBT柵極的保護

        2.集電極與發射極間的過壓保護

        過電壓的產生主要有兩種情況,一種是施加到IGBT集電極-發射極間的直流電壓過高,另一種為集電極-發射極上的浪涌電壓過高。

        (1)直流過電壓

        直流過壓產生的原因是由于輸入交流電源或IGBT的前一級輸入發生異常所致。解決的辦法是在選取IGBT時,進行降額設計;另外,可在檢測出這一過壓時分斷IGBT的輸入,保證IGBT的安全。

        (2)浪涌電壓的保護

        因為電路中分布電感的存在,加之IGBT的開關速度較高,當IGBT關斷時及與之并接的反向恢復二極管逆向恢復時,就會產生很大的浪涌電壓Ldi/dt,威脅IGBT的安全。

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        3.集電極電流過流保護

        對IGBT的過流保護,主要有3種方法。

        (1)用電阻或電流互感器檢測過流進行保護

        (2)由IGBT的VCE(sat)檢測過流進行保護

        (3)檢測負載電流進行保護

        (4)過熱保護

        一般情況下流過IGBT的電流較大,開關頻率較高,故而器件的損耗也比較大,如果熱量不能及時散掉,使得器件的結溫Tj超過Tjmax,則IGBT可能損壞。

        IGBT的功耗包括穩態功耗和動態動耗,其動態功耗又包括開通功耗和關斷功耗。在進行熱設計時,不僅要保證其在正常工作時能夠充分散熱,而且還要保證其在發生短時過載時,IGBT的結溫也不超過Tjmax。

        當然,受設備的體積和重量等的限制以及性價比的考慮,散熱系統也不可能無限制地擴大??稍诳拷麵GBT處加裝一溫度繼電器等,檢測IGBT的工作溫度??刂茍绦袡C構在發生異常時切斷IGBT的輸入,保護其安全。

        若在IGBT的柵極和發射極之間加上驅動正電壓,則MOSFET導通,這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態而使得晶體管導通;若IGBT的柵極和發射極之間電壓為0V,則MOSFET截止,切斷PNP晶體管基極電流的供給,使得晶體管截止。

        由此可知,IGBT的安全可靠與否主要由以下因素決定:

        ——IGBT柵極與發射極之間的電壓;

        ——IGBT集電極與發射極之間的電壓;

        ——流過IGBT集電極-發射極的電流;

        ——IGBT的結溫。

        如果IGBT柵極與發射極之間的電壓,即驅動電壓過低,則IGBT不能穩定正常地工作,如果過高超過柵極-發射極之間的耐壓則IGBT可能永久性損壞;同樣,如果加在IGBT集電極與發射極允許的電壓超過集電極-發射極之間的耐壓,流過IGBT集電極-發射極的電流超過集電極-發射極允許的最大電流,IGBT的結溫超過其結溫的允許值,IGBT都可能會永久性損壞。


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