現(xiàn)如今為了達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的,汽車技術(shù)正朝著車輛節(jié)能化、能源多元化、動(dòng)力電氣化及排放清潔化的方向發(fā)展。發(fā)展代用節(jié)能汽車、代用燃料汽車與電動(dòng)汽車已是大勢所趨。新能源汽車,尤其是電動(dòng)汽車成為發(fā)展的重點(diǎn)。相對(duì)于燃油車,新能源汽車多了“三電”,也就是其核心技術(shù): 電驅(qū)動(dòng),電池,電控。 今天,要和大家講的是電車?yán)锏暮诵摹?a target="_blank">cpu”--電控中的IGBT。
IGBT及其重要性
1、作為電動(dòng)汽車關(guān)鍵零組件,IGBT是由BJT(雙極型三級(jí))和MOS(絕緣柵型效應(yīng))組成的復(fù)合全控型-電壓驅(qū)動(dòng)式-功率半導(dǎo)體器件,具有自關(guān),斷的特征。
2、IGBT本質(zhì)上是一個(gè)很多個(gè)開關(guān)組合 ,它沒有放大電壓的功能, 導(dǎo)電通時(shí)可以看做導(dǎo)線,斷開時(shí)當(dāng)做開關(guān)路。
3、在新能源汽車領(lǐng)域,IGBT作為電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件, 直接影響電動(dòng)車功率的釋放速度、汽車加速能力和高時(shí)速等,重要性不言而喻。
4、IGBT的壽命及穩(wěn)定性直接影響電動(dòng)汽車的安全性,其性能直接決定了電動(dòng)汽車的續(xù)航里程。
IGBT模塊散熱方案
1、IGBT模塊是由IGBT與FWD(續(xù)流二管芯片)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊半導(dǎo)體產(chǎn)品, 屬大功率半導(dǎo)體元件器件。
2、一般情況下,IGBT模塊需要承受幾百安的電, 每秒開關(guān)達(dá)到上千次,損耗較大。且與電機(jī)、引擎等位于空間密閉的汽車前車倉內(nèi),熱量較為集中。
3、IGBT不怕短住路,但特別“怕熱”。 如果溫度超過其結(jié)溫125℃,會(huì)導(dǎo)致模塊燒毀,影響整車的運(yùn)行。
4、溫度特性是IGBT模塊產(chǎn)品設(shè)計(jì)和可靠性評(píng)估中的重要指標(biāo),為大幅提高其功率密度、散熱性能與長期可靠性,有效的散熱方案尤其重要。
那么,導(dǎo)熱界面材料是如何提高IGBT散熱效率的呢?
目前電機(jī)控制器常用的散熱方式有傳導(dǎo)散熱,間接水冷。
間接水冷:其主要特點(diǎn)是金屬殼體上需要設(shè)計(jì)水道,水流與IGBT不進(jìn)行任何接觸。IGBT散發(fā)出的熱量需要通過其下部的金屬平板,依靠傳導(dǎo)方式將熱量傳遞給殼體外側(cè)的冷卻水進(jìn)行散熱。再利用導(dǎo)熱界面材料的填充,發(fā)熱源和散熱器間的接觸面將充分接觸, 可大幅度降低界面熱阻,顯著提高散熱效果,減少電氣損失。為減少熱源和水路的熱阻, 提高模組的導(dǎo)熱效率,通常需要在IGBT模組與冷片之間的剛性界面涂抹導(dǎo)熱硅脂 。導(dǎo)熱硅脂屬單分子導(dǎo)熱界面材料,具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性和良好的電氣絕緣性能,可在-45~200℃范圍內(nèi)使用,化學(xué)性能穩(wěn)定, 無味、無毒,對(duì)基材無任何腐蝕性。除此之外,其熱阻低,可靠性佳,長時(shí)間暴露在高溫環(huán)境下不會(huì)揮發(fā)硬化,是新能源汽車IGBT散熱的不二之選。
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評(píng)論