Πώς να παρακολουθείτε τη θερμοκρασία με θυρίστορ IGBT

Αισθητήρας θερμοκρασίας οπτικών ινών, Έξυπνο σύστημα παρακολούθησης, Κατανεμημένος κατασκευαστής οπτικών ινών στην Κίνα

Μονωμένο διπολικό τρανζίστορ πύλης (IGBT) χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους τομείς όπως η επικοινωνία, μεταφορά, και δύναμη, και εξελίσσεται προς την κατεύθυνση της υψηλής τάσης, υψηλή συχνότητα, και υψηλή ισχύς. Οι υψηλές απαιτήσεις ασφάλειας των παραπάνω συστημάτων αυξάνουν τις απαιτήσεις αξιοπιστίας του IGBT. Επομένως, Η παρακολούθηση της κατάστασης και η πρόβλεψη της ζωής του IGBT είναι εξαιρετικά σημαντικές. Υπάρχουν πολλές μορφές αποτυχίας IGBT, Και η θερμοκρασία είναι ο κύριος παράγοντας που προκαλεί την αποτυχία του. Επομένως, η θερμική ανάλυση αποτελεί σημαντικό μέρος της αξιολόγησης της κατάστασης IGBT, και η μέτρηση σε πραγματικό χρόνο της θερμοκρασίας σύνδεσης IGBT έχει μεγάλη σημασία για τη βελτίωση της αξιοπιστίας του συστήματος.

Οι θυρίστορ υψηλής τάσης και υψηλής ισχύος αποτελούν βασικά συστατικά των βαλβίδων μετατροπέα σε έργα μεταφοράς συνεχούς ρεύματος υπερυψηλής ή υπερυψηλής τάσης, και η κατάσταση υγείας των θυρίστορ επηρεάζει άμεσα την ασφάλεια και την αξιοπιστία των έργων μετάδοσης συνεχούς ρεύματος. Κατά τη λειτουργία των θυρίστορ, Η γήρανση είναι αναπόφευκτη λόγω των συνδυασμένων επιπτώσεων της υψηλής τάσης, υψηλό ρεύμα, θερμοκρασία, υγρασία, Μηχανικοί κραδασμοί, και ακτινοβολία, μεταξύ άλλων τονισμών. Οι παράμετροι απόδοσης των θυρίστορ αλλάζουν επίσης με τη γήρανση. Μια ολοκληρωμένη κατανόηση των νόμων γήρανσης και υποβάθμισης των παραμέτρων των θυρίστορ έχει μεγάλη σημασία για την αξιολόγηση της κατάστασης των θυρίστορ, διαμόρφωση επιστημονικών σχεδίων συντήρησης, και πρόβλεψη της υπόλοιπης ζωής των θυρίστορ.

Ως κύκλωμα πύλης χαμηλής και υψηλής τάσης, η κανονική λειτουργία του IGBT καθορίζει άμεσα την κατάσταση λειτουργίας του ηλεκτρικού συμπιεστή. Η αποτυχία IGBT είναι ένα από τα κύρια προβλήματα στην αγορά μετά την πώληση ηλεκτρικών συμπιεστών για ηλεκτρικά οχήματα. Οι τρόποι βλάβης περιλαμβάνουν κυρίως βλάβη IGBT και βραχυκύκλωμα, μεταξύ των οποίων η υπερένταση IGBT και η υπερθέρμανση είναι οι κύριες αιτίες της αποτυχίας της. Προς το παρόν, οι περισσότεροι κατασκευαστές προσθέτουν προστασία από υπερένταση IGBT (Προστασία από υπερφόρτωση) και προστασία υπερθέρμανσης IGBT στη στρατηγική ελέγχου του συμπιεστή με βάση τον τρόπο αστοχίας του IGBT. Όμως, Αυτές οι στρατηγικές προστασίας δεν ήταν αλληλένδετες πριν, και το IGBT μπορεί να λειτουργήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα υπό υψηλό ρεύμα και υψηλή θερμοκρασία, που αναμφίβολα μειώνει τη διάρκεια ζωής του IGBT. Επιπλέον, αυτή η μέθοδος προστασίας θα περιορίσει το ρεύμα λειτουργίας του IGBT, περιορίζοντας έτσι την ισχύ εξόδου του κινητήρα.

Με τη συνεχή εξάντληση της χημικής ενέργειας και την εντατικοποίηση της ρύπανσης του περιβάλλοντος, Το μερίδιο αγοράς των ηλεκτρικών οχημάτων αυξάνεται χρόνο με το χρόνο. Ως βασικό συστατικό των ηλεκτρικών οχημάτων, Ο ελεγκτής κινητήρα παρέχει κινητήρια δύναμη για ολόκληρο το όχημα. Μονωμένο διπολικό τρανζίστορ πύλης (IGBT) διαδραματίζει σημαντικό ρόλο ως βασικό στοιχείο του τμήματος ελέγχου του. Λόγω της υψηλής ισχύος του κινητήρα κίνησης που χρησιμοποιείται στα ηλεκτρικά οχήματα και του σκληρού περιβάλλοντος εργασίας, Οι μονάδες IGBT απαιτούνται για το χειρισμό μεγάλων ρευμάτων. Αυτό απαιτεί οι μονάδες IGBT να έχουν καλές δυνατότητες απαγωγής θερμότητας και να είναι σε θέση να αντέχουν σε υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας.

Οι συσκευές ισχύος ημιαγωγών που αντιπροσωπεύονται από το IGBT είναι ένα από τα βασικά συστατικά των μετατροπέων και επίσης ένα από τα κύρια εξαρτήματα θέρμανσης. Η θερμική τους διαχείριση είναι εξαιρετικά σημαντική και επηρεάζει σημαντικά τη διάρκεια ζωής των συσκευών και τη ωφέλιμη διάρκεια ζωής των μετατροπέων. Η θερμότητα επηρεάζει κυρίως τη διάρκεια ζωής των συσκευών IGBT από δύο απόψεις θερμοκρασίας. Πρώτον, την επιτρεπόμενη θερμοκρασία. Τώρα, η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία για βιομηχανικές συσκευές IGBT είναι ως επί το πλείστον 150 °C, με μια μικρή μερίδα να φτάνει 175 °C. Σε περίπτωση υπέρβασης της επιτρεπόμενης θερμοκρασίας, Η αξιοπιστία της συσκευής δεν μπορεί να εγγυηθεί και είναι εύκολο να αποτύχει; Το δεύτερο είναι η διακύμανση της θερμοκρασίας ή ο κύκλος θερμοκρασίας, επειδή οι συσκευές IGBT περιέχουν πολλά υλικά μέσα, και κάθε υλικό έχει διαφορετικό ρυθμό θερμικής διαστολής. Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας προκαλούν επανειλημμένη επέκταση και συστολή της συσκευής, και ο βαθμός διαστολής και συστολής διαφορετικών υλικών ποικίλλει. Οι συχνές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας μπορεί να οδηγήσουν σε βλάβη της συσκευής IGBT λόγω θερμικής κόπωσης. Οι συσκευές IGBT επιτρέπουν την παρακολούθηση της θερμοκρασίας στους τρέχοντες μετατροπείς, και υπάρχει ένα ορισμένο περιθώριο στο σχεδιασμό του προϊόντος; Όμως, Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας συχνά παραβλέπονται, και ακόμη και όταν δίνετε προσοχή στις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, το κύριο μέλημα είναι να αποφευχθεί η υπέρβαση των θερμοκρασιών σύνδεσης IGBT από την επιτρεπόμενη θερμοκρασία κατά τη διάρκεια των διακυμάνσεων, αντί να εστιάζουμε στη διάρκεια ζωής του κύκλου θερμοκρασίας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η θερμική κόπωση των συσκευών που προκαλείται από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας σχετίζεται στενά με τη συχνότητα και το πλάτος των διακυμάνσεων, και είναι μια μακροπρόθεσμη διαδικασία συσσώρευσης.

Το FJINNO παρέχει φθορισμό συσκευή μέτρησης θερμοκρασίας οπτικών ινών που μπορεί να επιτύχει άμεσα μέτρηση θερμοκρασίας οπτικών ινών IGBT, Μέτρηση θερμοκρασίας οπτικών ινών θυρίστορ, και μέτρηση θερμοκρασίας οπτικών ινών θυρίστορ.