[发明专利]IGBT模块内部的自制冷方法及装置有效

专利信息
申请号: 201910556415.X 申请日: 2019-06-25
公开(公告)号: CN110289246B 公开(公告)日: 2021-08-06
发明(设计)人: 张兴;樊傲然;王海东 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: H01L23/367 分类号: H01L23/367
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 张润
地址: 10008*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: igbt 模块 内部 制冷 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种IGBT模块内部的自制冷方法,其特征在于,包括:

通过m对导线组成IGBT模块内部结构电流回路,所述m对导线作为负载导线、控制器导线或其他IGBT模块电路导线接入IGBT模块内部结构回路,所述m对导线由至少两种不同的材料组成,材料包括金属、合金和半导体中的任意一种材料;

控制IGBT工作电流定向通过所述电流回路,使所述m对导线对在IGBT模块的内部吸热,并在所述IGBT模块的边缘放热,以将IGBT内部高温区的热量转移至IGBT模块表面。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

所述m对导线的导线对接入的内部回路通定向直流电,且不同材料的接触位置为导线对节点。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,其中,

当所述导线对由两种材料组成时,定义导线对两种材料中塞贝克系数值较小的一方为第一N材料,塞贝克系数值较大的一方为第一P材料,其中,所述定向直流电通过所述导线对时,所述导线对在靠近IGBT模块内部高温区的节点电流由所述第一N材料流向所述第一P材料,所述节点吸热,在延伸至IGBT模块边缘的节点电流由所述第一P材料流向所述第一N材料,节点放热;

当所述导线对由多于两种材料组成时,定义导线对材料中塞贝克系数值最小的一方为第二N材料,塞贝克系数值最大的一方为第二P材料,其他塞贝克系数值居中的材料为C材料,其中,所述定向直流电通过所述导线对时,所述导线对在靠近IGBT模块内部高温区的节点,电流自第二N材料始,由塞贝克系数较小的材料流向塞贝克系数较大的材料,最终流向所述第二P材料,所述节点吸热,在延伸至IGBT模块边缘的节点,电流由所述第二P材料流向所述第二N材料,所述节点放热。

4.一种IGBT模块内部的自制冷装置,其特征在于,包括:

组成模块,用于通过m对导线组成IGBT模块内部结构电流回路,所述m对导线作为负载导线、控制器导线或其他IGBT模块电路导线接入IGBT模块内部结构回路,所述m对导线由至少两种不同的材料组成,材料包括金属、合金和半导体中的任意一种材料;

控制模块,控制IGBT工作电流定向通过所述电流回路,使所述m对导线对在IGBT模块的内部吸热,并在所述IGBT模块的边缘放热,以将IGBT内部高温区的热量转移至IGBT模块表面。

5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,

所述m对导线的导线对接入的内部回路通定向直流电,且不同材料的接触位置为导线对节点。

6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,其中,

当所述导线对由两种材料组成时,定义导线对两种材料中塞贝克系数值较小的一方为第一N材料,塞贝克系数值较大的一方为第一P材料,其中,所述定向直流电通过所述导线对时,所述导线对在靠近IGBT模块内部高温区的节点电流由所述第一N材料流向所述第一P材料,所述节点吸热,在延伸至IGBT模块边缘的节点电流由所述第一P材料流向所述第一N材料,节点放热;

当所述导线对由多于两种材料组成时,定义导线对材料中塞贝克系数值最小的一方为第二N材料,塞贝克系数值最大的一方为第二P材料,其他塞贝克系数值居中的材料为C材料,其中,所述定向直流电通过所述导线对时,所述导线对在靠近IGBT模块内部高温区的节点,电流自第二N材料始,由塞贝克系数较小的材料流向塞贝克系数较大的材料,最终流向所述第二P材料,所述节点吸热,在延伸至IGBT模块边缘的节点,电流由所述第二P材料流向所述第二N材料,所述节点放热。

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