作为新能源汽车、智能电网等应用领域中不可或缺的核心元器件之一,IGBT模块的运行安全性必须受到重视。因为IGBT工作时产生的损耗会转化成热能,若该过程中出现过热现象,不仅会导致IGBT性能下降,甚至可能引发故障或永久性损坏。这时,便可以利用NTC热敏电阻电阻值随温度变化呈指数下降的特性,实时监测IGBT模块的工作温度,有效避免模块过热。
NTC热敏电阻一般被安装于IGBT模块的陶瓷基板上,通过端子与温度监测模块连接,实现IGBT芯片的实时测温。具体地,当IGBT开始运行后,NTC随即开始采集IGBT芯片的温度信息;随后,与温度值相匹配的NTC电阻值会通过分压电路转化为电压,并通过运算放大器处理;获得的数据会被传送至集成电路芯片进行模拟数字转换(A/D,Analog to Digital),尔后输出为数字信号;单片机会根据IGBT模块的实时结温,与预设的温度阈值进行比较,当结温大于或等于阈值时,便会发出警报提示用户,以迅速采取有效的应对措施,防止因温度过高而导致的IGBT故障或损坏。由此可得,NTC热敏电阻在IGBT模块中起到以下作用:
一、过温保护:当热敏电阻监测到IGBT温度异常时,NTC便能通过其它元器件的协助触发保护机制,如降低功率输出、切断电源等,有效保护IGBT;
二、实时监测与调整:基于NTC热敏电阻的温度监测数据,用户能及时发现潜在的故障隐患,预防因温度异常导致的模块击穿;此外,还能根据实时温度数据,结合IGBT工作温度和负载情况,调整开关频率与占空比,有效降低功耗。
由于IGBT模块的内部工作温度最高可达150℃,因此在模块设计方案中通常采用伟德betvlctor最新版本生产的GT-T系列贴片玻封NTC热敏电阻。这款NTC为玻璃封装,在高温环境亦能保持稳定工作,提高IGBT的运行可靠性和安全性。相较于常规的片式NTC,贴片玻封热敏电阻的灵敏度更高,在温度监测过程中的响应速度也更快。而且贴片玻封NTC热敏电阻为无引线结构,便于IGBT模块内部集成,安装空间占比小。
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