在选用IGBT模块前,应详细阅读模块参数表,了解模块的各项技术指标;根据模块的各项技术参数确定使用方案,汁算通态损耗和开关损耗,选择相匹配的散热器及驱动电路。应用中不能超过数据表中所列的最大额定值,工作频率愈高,工作电流愈小;基于可靠性的原因,必须考虑安全系数。不同厂家生产的模块由于其设计和工艺的不同,其产品的技术指标会有很大的差别,因此,在选用时需要特别注意以下几点。
1. 绝缘材料的选取
由于不同绝缘材料的热导率有很大的差别,其价格也相差很大,因此,导致不同厂家生产的同一外形结构的模块,其实际允许通过的电流容量存在很大的差异。
2. 芯片的选取
为了保证模块达到额定电流的容量,首先要保证芯片的通态压降;其次要保证芯片的电流密度,即芯片的直径。芯片密封在外壳内,直径是无法看到的,只有通过测试通态压降等参数才能了解芯片的性能。
3. 焊接模块的焊接孔洞
影响焊接模块质量的主要因素是模块的焊接质量,特别是焊接孔洞和虚焊的发生将严重影响产品的导热和导电性能。其产生的主要原因是焊接过程中助焊剂产生的气泡没有排出去,残留在焊接面内,形成孔洞;或者在焊接前对焊接面的清洗不净,导致虚焊等。
4. 模块基板的形状与接触热阻
模块的热量要通过基板传导出去,因此,模块基板与散热器接触的好坏,即模块基板与散热器的接触热阻直接影响模块的散热效果。若模块焊接的工艺不合理,基板通常会产生中间向下凹的现象,因此,当将模块固定在散热器上时,模块的中间部分不能与散热器很好地接触,使散热器不能充分发挥作用,导致模块无法通过额定电流,通过很小的电流就会烧毁。
5. 模块的电流容量
由于模块是单面散热,若模块的电流容量做得过大,其消耗的功率必将增大,当模块电流容量达到一定的数值时,要求模块与散热器之间的热阻非常小,这是采用常规的散热方法所无法达到的。特别是对于大电流模块,用于散热的基板面积很大,要保证模块基板的整个平面与散热器具有良好的接触,单靠模块的几个紧固螺栓是很难达到的。若接触不良或局部接触不上,模块与散热器的接触热阻将增加几倍或几十倍以上,模块的电流量将大大下降。所以,某些模块虽然标称几千安的电流容量,而在实际应用中很难达到其标称额定电流容量,因此,模块并不是电流越大越好。
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