高功率元器件的散热新技术，不久的将来能否升级应用？

时间：2023/5/29 16:22:34
作者：绿智

随着智能化、集成化技术的发展，电子元器件如芯片等集成运算技术与产品的应用越趋普遍，面对连续性大功率耗能运算，超负荷运行的电子元器件随时面临过热而损坏的风险，因此，高效的散热方法与技术显得尤为重要。这里面不得不谈的就是我们引以为傲的高速动车组的散热系统以及其集成的中枢IGBT。

IGBT( Insulate Gate Bipolar Transistor)绝缘栅双极晶体管是电力机车中的牵引变流器、制动电阻电路断路器、逆变器等核心电器设备的核心部件，由IGBT晶体管组成的功率模块是牵引变流器最主要的统一化元件。伴随其高频、大功率和高集成化发展，设备单位面积的热流密度越来越高，IGBT芯片温度直接影响到IGBT承载电流的能力，工作效率和使用寿命，而较高的散热量无法通过常规的冷却方式来保证功率模块的安全运行，因此需要根据发热的情况采取各种不同的冷却措施以保证其安全工作。再加上电力机车受到重量、体积的严格限制，对与其相匹配的机车用功率器件—水冷换热器、风冷散热器的要求必然比地面装置苛刻得多。而无论散热器还是换热器，基本以铜、铝材质为主，且流道内设计较为复杂，这些设计的目标均为增加单位散热面积，降低工作元件的温升。