三菱IGBT模塊的的散熱設(shè)計(jì)特點(diǎn)
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(jì)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(yīng)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(yīng)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(yùn)行時，由于內(nèi)部功率消耗都將產(chǎn)生一些熱量。在每一應(yīng)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(shè)計(jì)取決于IGBT模塊所允許的高結(jié)溫（正）。在該溫度下，首先要計(jì)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(shè)計(jì)不充分的場合，實(shí)際運(yùn)行在中等水平時，也有可能超過器件允許溫度而導(dǎo)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(yīng)按模塊的規(guī)定值進(jìn)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(dǎo)至周圍環(huán)境，并使其熱源（結(jié)點(diǎn)）的溫度不超過Tj。
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