IGBT 不超温：电车电机 PCB 的高效散热设计指南

IGBT 是电车电机的 “功率核心”，其功耗可达 500W，若热量无法通过 PCB 及时导出，温度超 175℃会触发热降额（功率输出降低 30%），直接导致电车加速无力、续航缩水，夏季高温时 IGBT 频繁过热保护，用户需频繁停车降温，体验极差。传统 PCB 的散热方式（如普通铜箔 + 散热片）已无法满足高功率电机需求，需升级高效散热方案。

 

    要让 IGBT “冷静工作”，电机 PCB 需构建 “多维散热” 体系：首先是铝基复合 PCB 的导热升级。普通 FR-4 的导热系数仅 0.3W/m?K，无法快速导出发热量：采用 “FR-4+1mm 铝基板” 复合结构（导热系数 2W/m?K，是普通 FR-4 的 6 倍），IGBT 芯片直接焊接在铝基板区域，热量通过铝基板快速传导至电机外壳散热鳍片；在 IGBT 下方布置孔径 0.4mm、间距 1mm 的散热过孔阵列（过孔内壁镀铜 30μm），过孔贯穿铝基板与 FR-4 层，形成 “垂直导热通道”，热阻从 0.5℃/W 降至 0.2℃/W，IGBT 温度从 180℃降至 120℃。某纯电车通过铝基 PCB 优化，续航恢复至 490km，接近标称水平。

 

 

其次是铜箔散热网络的强化。PCB 表面的铜箔不仅是导电载体，更是散热路径：主回路采用 3oz（105μm）加厚铜箔，同时作为 “散热网格”（网格间距 1mm），覆盖 IGBT 周边 5cm 区域，增大散热面积；在 IGBT 引脚与铜箔连接处采用 “泪滴形” 过渡（半径≥0.5mm），减少热应力集中，避免铜箔开裂；铜箔表面不涂覆阻焊油墨（仅在非散热区域涂覆），直接暴露与空气接触，散热效率提升 15%。某测试显示，铜箔散热网络可带走 IGBT 30% 的热量，辅助铝基板实现高效散热。

 

 

最后是热管理电路的智能调控。通过 PCB 集成的温度传感器与控制电路，动态调节散热：在 PCB 上集成 TMP102 温度传感器（精度 ±0.5℃），实时监测 IGBT 温度；当温度超 120℃时，MCU 自动降低 IGBT 开关频率（从 20kHz 降至 15kHz），减少功耗；当温度超 150℃时，触发风扇高速运转（若配备），加速散热；同时，PCB 上的热敏电阻（NTC）可预警低温启动时的热冲击，避免 IGBT 因温度骤升损坏。某 SUV 通过智能热管理，IGBT 温度稳定在 110℃±5℃，无过热保护触发，夏季续航保持率从 84% 提升至 93%。

 

 

针对电车电机 PCB 的 “IGBT 散热、续航保障” 需求，捷配推出高效散热解决方案：导热用 1mm 铝基复合 PCB + 散热过孔阵列，热阻≤0.2℃/W；散热网络含 3oz 铜箔网格 + 无阻焊暴露区，散热效率提升 15%；热管理支持温度传感器 + 智能调控，IGBT 温度≤120℃。同时，捷配的 PCB 通过 IEC 60068-2-2 高温测试、车规热循环测试，适配高功率驱动电机。此外，捷配支持 1-6 层铝基电机 PCB 免费打样，48 小时交付样品，批量订单可提供热阻与续航测试报告，助力车企提升电车高温续航性能。