一种功率模块的温度控制装置的制作方法

本发明属于功率器件，具体地涉及一种功率模块的温度控制装置。

背景技术：

1、众所周知，mosfet管的导通电阻rds(on)与驱动电压vgs有关：随着驱动电压vgs增大，导通电阻rds(on)逐渐减小，一般mosfet管(n沟道)在驱动电压vgs电压使mosfet管完全导通后，导通电阻rds(on)变化不大，当导通电流id一定时，id*rds＝vds(导通电压)不变。

2、但除驱动电压vgs对导通电压vds有影响外，温度也是影响导通电阻rds(on)的一个主要因素，无论是放大状态还是开关状态，温度的影响都十分明显，因此在应用中该问题特别凸出，对电路的特性影响非常大，需要注意这一特性。

3、mosfet管在饱和导通条件下，导通电阻rds(on)随着温度的升高有增加的趋势，结温tc从25℃增加到100℃时，导通电阻rds(on)大约会增加1倍，这意味着随着温度的升高，导通电压vds的压降升高，在负载电流不变的情况下，功率管的功耗增大，即p＝id*vds增大，导致功率模块发热增大。

4、通常在应用中，或加大散热器面积，或增加冷却风扇，这样不仅导致成本高和体积大，关键是功率芯片的结温不能有效的降低，即不能降低功率芯片的导通电阻rds(on)，导通电压vds仍然增加。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种功率模块的温度控制装置用以解决上述存在的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种功率模块的温度控制装置，包括功率模块、半导体制冷单元和驱动控制单元，驱动控制单元用于控制半导体制冷单元的工作状态，半导体制冷单元用于对功率模块进行制冷降温。

3、进一步的，还包括导热的基底，功率模块设置在基底的上表面，半导体制冷单元设置在基底的底面上。

4、更进一步的，所述功率模块包括功率mosfet芯片。

5、更进一步的，所述半导体制冷单元包括半导体制冷片，基底的底面设有安装凹槽，半导体制冷片安装在凹槽内，且半导体制冷片的制冷面朝向基底的上表面。

6、更进一步的，所述半导体制冷片的制冷面对着功率mosfet芯片的焊接位置。

7、进一步的，所述半导体制冷片与安装凹槽之间通过导热胶或导热硅胶紧密配合。

8、进一步的，所述半导体制冷片的厚度大于安装凹槽的槽深。

9、进一步的，还包括散热器，散热器固定设置在基底的底面，通过导热硅胶与基底和半导体制冷片紧密固定。

10、更进一步的，所述散热器的底部设有散热风扇，散热器穿设有导热铜管。

11、进一步的，所述基底为碳化硅基底或铜基底。

12、进一步的，还包括温度检测单元，温度检测单元用于检测功率模块的温度，驱动控制单元用于根据温度检测单元检测到的温度相应地控制半导体制冷单元的工作状态。

13、更进一步的，所述温度检测单元采用热敏电阻来实现。

14、本发明的有益技术效果：

15、本发明通过设置半导体制冷单元对功率模块进行制冷降温，可有效降低和控制功率模块的温度，从而降低功率模块的功率损耗(如对于功率mosfet模块，降低了功率mosfet模块的导通电阻rds和导通电压vds，从而降低了功率mosfet模块的功率损耗)，提高功率模块的工作效率以及可靠性，且成本较低，体积较小。

技术特征：

1.一种功率模块的温度控制装置，其特征在于：包括功率模块、半导体制冷单元和驱动控制单元，驱动控制单元用于控制半导体制冷单元的工作状态，半导体制冷单元用于对功率模块进行制冷降温。

2.根据权利要求1所述的功率模块的温度控制装置，其特征在于：还包括导热的基底，功率模块设置在基底的上表面，半导体制冷单元设置在基底的底面上。

3.根据权利要求2所述的功率模块的温度控制装置，其特征在于：所述功率模块包括功率mosfet芯片。

4.根据权利要求3所述的功率模块的温度控制装置，其特征在于：所述半导体制冷单元包括半导体制冷片，基底的底面设有安装凹槽，半导体制冷片安装在凹槽内，且半导体制冷片的制冷面朝向基底的上表面。

5.根据权利要求4所述的功率模块的温度控制装置，其特征在于：所述半导体制冷片的制冷面对着功率mosfet芯片的焊接位置，半导体制冷片与安装凹槽之间通过导热胶或导热硅胶紧密配合。

6.根据权利要求4所述的功率模块的温度控制装置，其特征在于：所述半导体制冷片的厚度大于安装凹槽的槽深。

7.根据权利要求4-6任意一项所述的功率模块的温度控制装置，其特征在于：还包括散热器，散热器固定设置在基底的底面，通过导热硅胶与基底和半导体制冷片紧密固定。

8.根据权利要求7所述的功率模块的温度控制装置，其特征在于：所述散热器的底部设有散热风扇，散热器穿设有导热铜管。

9.根据权利要求2所述的功率模块的温度控制装置，其特征在于：所述基底为碳化硅基底或铜基底。

10.根据权利要求1所述的功率模块的温度控制装置，其特征在于：还包括温度检测单元，温度检测单元用于检测功率模块的温度，驱动控制单元用于根据温度检测单元检测到的温度相应地控制半导体制冷单元的工作状态，温度检测单元采用热敏电阻来实现。

技术总结本发明涉及功率器件技术领域，特别地涉及一种功率模块的温度控制装置。本发明公开了一种功率模块的温度控制装置，包括功率模块、半导体制冷单元和驱动控制单元，驱动控制单元用于控制半导体制冷单元的工作状态，半导体制冷单元用于对功率模块进行制冷降温。本发明可有效降低和控制功率模块的温度，从而降低功率模块的功率损耗，提高功率模块的工作效率以及可靠性，且成本较低，体积较小。技术研发人员：高志刚,潘允敬受保护的技术使用者：厦门海合达电子信息股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29