IGBT模块FZ400R12KE4使用数据手册

 IGBT模块FZ400R12KE4使用数据手册

由于IGBT和散热片的两个热路网络串联，因此注入PN结的功率 —类比于电路中的电流 —没有延时的立即传到散热片。因此结温的上升依赖于先前的散热片的种类，实际上是依赖模块的热容量。然而，风冷系统中散热片的时间常数从几十到几百秒，这远远大于IGBT本身的大约为1s的时间常数。在这种情况下，散热片的温度上升对IGBT温度只有很小程度的影响。而对于水冷系统，这个影响则很大，由于水冷系统的热容量相对低，即时间常数相对低。对于“非常快"的水冷散热片，即对IGBT基板直接水冷的系统而言，应该测量IGBT加上散热片的整个系统的Zt h。

 IGBT 模块通过对整个结构的每一层材料分析和有限元建模仿真，很明显可以建立一个模型。但这只有在包含了某一特定的散热片时才是可能的，因为散热片对IGBT里热量的传递有着相互耦合作用的影响，因此也对热响应时间和IGBT的Rt h jc有影响。如果实际中的散热片与仿真中用的散热片不一样，那么就不能通过仿真来对实际的散热片进行建模。在数据手册中一般会给出局部网络热路模型的参数，因为这是基于测量得到的结果，以及提供的Zt h jc可作为近似的数据用。将局部网络热路模型变换为连续网络热路模型是有可能的。在这个变换中，对于一个Rt h /C比值会存在很多对不同的Rt h和C取值，且变换后新的连续网络热路模型中的RC值和节点都没有明确的物理意义了。一个变换后得到的不能与其它连续网络热路模型对应起来的连续网络热路模型会带来各种错误。

 IGBT 模块数据手册里给出的IGBT的局部网络热路模型是根据采用某一特定散热片散热时测量得到的。对于风冷的散热片，由于模块中的热流分布广泛，因此在测量时有更好更低的的Rt h jc。而对于水冷散热片，由于热流分布受限制，因此测量时得到相对更高的Rt h jc。英飞凌在数据手册中描述模块特性时，是采用基于水冷散热片的局部网络热路模型，即采用相对比较不利的散热工作情况来描述模块热特性的，因此采用这样热特性时模块有更高安全系数。