IGBT模块及散热系统的等效热模型介绍

功率器件作为电力电子装置的核心器件，在设计及使用过程中如何保证其可靠运行，一直都是研发工程师最为关心的问题。功率器件除了要考核其电气特性运行在安全工作区以内，还要对器件及系统的热特性进行精确设计，才能既保证器件长期可靠运行，又充分挖掘器件的潜力。而对功率器件及整个系统的热设计，都是以器件及系统的热路模型为基础来建模分析的，本文对IGBT模块的等效热路模型展开基础介绍，所述方法及思路也可用于其他功率器件的热设计。

表征热特性的物理参数有两个：热阻R和热容C，热阻R是反映物体对热量传导的阻碍效果，而热容C则是衡量物质所包含热量的物理量。一般物质上都同时存在热阻和热容两个特性，并且由于热阻和热容特性的同时作用，又产生了瞬态热阻抗Zth的特性。

一般业界有两种等效热路模型来描述功率器件的热特性：连续网络模型和局部网络模型，又称Cauer 模型和Foster模型，或者简称T型模型和π型模型。如图1所示。