富士IGBT模块应用手册 -6章 散热设计方法(6)

富士IGBT模块应用手册

4) 全发生损耗（总发生损耗）

根据2）和3）项的计算结果，

IGBT部发生损耗为：PTr = Psat + Pon + Poff， FWD部发生损耗为：PFWD = PF + Prr

实际上，直流电源电压与门极电阻等与说明书记载的内容可能有差异，与1.2项采用同样的思路，可作简略计算。

2 散热器（冷却体）的选定方法

电力用二极管、IGBT、晶体管等功率模块中，电极部和安装基板多数情况下被绝缘，由于在一个散热器上可以安装多个元件使用，所以实际安装时既容易，又可以实现紧凑配线。为了让这些元件能够安全地工作，工作时需要使各元件产生的损耗（热）高效散发，因此选择散热器起了关键性作用。以下阐述选定散热器的基本思路。

2.1 稳态的热方程式

半导体的热传导可以将它变换为电路予以解释。这里考虑仅将IGBT模块安装到散热器上的情形。此时，就热量而言，可以转换为如图6-6所示的等效电路。

W(W)

Tj

Rth(j-c)

(j

Tc

W ：発生損失W：发生损耗Tj：芯片结温Tj：チップ接合温度Tc：模块外壳温度Tc：モジュールケース温度Tf：散热器表面温度Tf：ヒートシンク表面温度

Rth(c-f)

Tf

Rth(f-a)

（模块安装部附近的温度）（モジュール取付部近傍温度）To：周围温度Ta：周囲温度Rth（j-c）：结-外壳间的热阻Rth(j-c) ：接合－ケース間熱抵抗

Rth（c-f）：外壳-散热器间的热阻R th(c-f) ：ケース－ヒートシンク間熱抵抗Rth（f-a）：散热器-周围间的热阻

R th(f-a) ：ヒートシンク－周囲間熱抵抗

Ta

图6-6 热阻的等效电路