NTC热敏电阻如何提高IGBT模块安全性能?
2025.06.03

一、IGBT是什么?
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,被称为绝缘栅双极型晶体管)是电力电子领域核心元器件,被行业誉为现代能源转换系统的"大脑—控制中枢"。它通过集成双极结型晶体管(BJT)和金属—氧化物—半导体场效应晶体管(MOSFET)的技术优势,形成了驱动式功率半导体器件。
二、没有温控,IGBT会怎样?
在新能源汽车构造中,IGBT模块是很重要的部件,IGBT由栅极(G)、发射极(E)和集电极(C)三个极控制的设备,主要用于变频器、逆变器等多个器件。变频器的发热来源主要是IGBT,模块在开关过程中会因频率高低而产生热量,温度过高(通常超过150℃会导致器件失效)。因此,需安装NTC来实时监测模块温度,防止接近温度临界值,以便能快速触发安全保护,防止热失控。
三、NTC热敏电阻如何温控IGBT?
1.有效温度监测
NTC常用于监测 IGBT长期工作状态下中心温度,例如安装在电动汽车变频器和逆变器内,NTC用以实时反馈基板温度,结合调整IGBT使用功率以避免过热。
2.热管理优化
在光伏逆变器中,NTC热敏电阻主要负责监测多个IGBT模块温度,MCU系统根据温度变化情况动态调整散热风扇转速,以平衡各模块负载,避免过度损耗。当某一电路IGBT模块实时使用温度超过 110℃时,系统会自动切换至备用模块或降低该模块的电流输出,避免单点过热。
四、NTC热敏电阻安装位置与方式
•直接安装在IGBT芯片基板:可以将NTC热敏电阻通过导热硅脂或焊接方式固定安装在IGBT模块的散热基板上(靠近芯片位置),确保热耦合效率,减少测温延迟。
•外置监测散热片温度:若模块未内置NTC,可将NTC固定在模块散热片表面,但仍需注意散热片与芯片间的热阻可能导致测温误差,适合对精度要求不高的场景。
五、常规应用场景示例
•工业变频器:在IGBT模块散热基板上安装NTC,当温度超过120℃时,通过PLC或驱动板封锁PWM信号,防止过温烧毁。
•新能源汽车电机控制器:内置NTC实时监测IGBT温度,结合电池管理系统(BMS)实现热平衡控制,温度过高时降低电机功率输出。
•光伏逆变器:采用多路NTC监测不同IGBT模块温度,通过MCU实现冗余保护,某一路超温时则快速切换至备用模块或降额运行。
六、NTC热敏电阻建议选型?
爱晟传感器自主研发的耐焊型MELF贴片玻封NTC热敏电阻,该热敏电阻是由两端杜美丝端子和中间芯片使用玻璃材质高压封装在一块,起到耐高温防水等功能。耐高温可达+250℃,常规应用于IGBT模块、新能源汽车控制模块、光伏逆变器、小家电温控等。常规使用参数是5k±1%,3375±1%,有其他项目选型可详细咨询。

总结:NTC热敏电阻通过 “温度-电阻-电信号” 之间实现信息转换,为IGBT模块提供了高精度、高可靠的温控策略。实际应用中还需结合IGBT模块的功率等级、工作环境及散热条件,选择匹配的NTC参数型号。针对不同模块设计,实际应用选型建议咨询专业技术人员。