IGBT模塊FZ400R12KE4使用數據手冊

 IGBT模塊FZ400R12KE4使用數據手冊

由于IGBT和散熱片的兩個熱路網絡串聯，因此注入PN結的功率 —類比于電路中的電流 —沒有延時的立即傳到散熱片。因此結溫的上升依賴于先前的散熱片的種類，實際上是依賴模塊的熱容量。然而，風冷系統中散熱片的時間常數從幾十到幾百秒，這遠遠大于IGBT本身的大約為1s的時間常數。在這種情況下，散熱片的溫度上升對IGBT溫度只有很小程度的影響。而對于水冷系統，這個影響則很大，由于水冷系統的熱容量相對低，即時間常數相對低。對于“非常快"的水冷散熱片，即對IGBT基板直接水冷的系統而言，應該測量IGBT加上散熱片的整個系統的Zt h。

 IGBT 模塊通過對整個結構的每一層材料分析和有限元建模仿真，很明顯可以建立一個模型。但這只有在包含了某一特定的散熱片時才是可能的，因為散熱片對IGBT里熱量的傳遞有著相互耦合作用的影響，因此也對熱響應時間和IGBT的Rt h jc有影響。如果實際中的散熱片與仿真中用的散熱片不一樣，那么就不能通過仿真來對實際的散熱片進行建模。在數據手冊中一般會給出局部網絡熱路模型的參數，因為這是基于測量得到的結果，以及提供的Zt h jc可作為近似的數據用。將局部網絡熱路模型變換為連續網絡熱路模型是有可能的。在這個變換中，對于一個Rt h /C比值會存在很多對不同的Rt h和C取值，且變換后新的連續網絡熱路模型中的RC值和節點都沒有明確的物理意義了。一個變換后得到的不能與其它連續網絡熱路模型對應起來的連續網絡熱路模型會帶來各種錯誤。

 IGBT 模塊數據手冊里給出的IGBT的局部網絡熱路模型是根據采用某一特定散熱片散熱時測量得到的。對于風冷的散熱片，由于模塊中的熱流分布廣泛，因此在測量時有更好更低的的Rt h jc。而對于水冷散熱片，由于熱流分布受限制，因此測量時得到相對更高的Rt h jc。英飛凌在數據手冊中描述模塊特性時，是采用基于水冷散熱片的局部網絡熱路模型，即采用相對比較不利的散熱工作情況來描述模塊熱特性的，因此采用這樣熱特性時模塊有更高安全系數。