Progettazione termica per migliorare il servizio del modulo di potenza
Tubi MOS, diodi, trasformatori e altri pezzi di ricambio nel modulo di potenza genereranno un grande calore durante il funzionamento e l'alta temperatura continua avrà un grande impatto sulla sua affidabilità, come la riduzione della durata del suo condensatore elettrolitico interno, la riduzione dell'isolamento del filo smaltato del trasformatore, il danneggiamento del transistor, l'invecchiamento termico del materiale, la caduta del giunto di saldatura e così via. Le statistiche mostrano che l'affidabilità dei componenti elettronici diminuisce del 10% ogni 2 °C di aumento della temperatura. Il design termico è essenziale per evitare il surriscaldamento dei moduli di potenza.
Per la progettazione termica del modulo di potenza, il progettista termico può iniziare con la riduzione delle perdite e la gestione termica.
Ridurre la perdita di energia:
I componenti chiave che causano la perdita nel modulo di alimentazione includono principalmente tubo MOS, diodo, trasformatore, induttore di potenza, resistore di limitazione della corrente, ecc. La perdita è la causa diretta della generazione di calore e la riduzione delle perdite è fondamentale per ridurre la generazione di calore. Come ridurre la perdita? Gli ingegneri possono adottare la topologia avanzata del circuito e la tecnologia di conversione nel processo di progettazione del circuito per raggiungere l'obiettivo di alta potenza e bassa perdita.
Gestione termica:
La gestione termica è molto importante nella progettazione del modulo di potenza. Poiché il dispositivo di riscaldamento e il guscio di alimentazione non sono legati al 100%, c'è una piccola quantità di spazio d'aria e la conduttività termica dell'aria è molto piccola, solo 0,02 w / m · K, quindi il calore sul dispositivo di riscaldamento non può essere trasferito rapidamente al guscio dell'alimentatore, con conseguente lenta efficienza di dissipazione del calore del modulo di potenza.
Possiamo aggiungere materiali di interfaccia ad alta conduttività termica per colmare il divario, eliminare l'aria tra il riscaldatore e l'alimentatore, aumentare l'area di trasferimento del calore, ridurre la resistenza termica e migliorare l'efficienza di trasferimento del calore. Inoltre, la conduttività termica del film di silicio termoconduttivo è pari a 1,0 w / m · K, o anche superiore, più di 50 volte quello dell'aria, che migliora notevolmente la dissipazione del calore del modulo di potenza.
Allo stesso tempo, l'installazione di dissipatore di calore e ventola di raffreddamento è anche una delle soluzioni molto efficaci. Per alcune apparecchiature ad altissima potenza, la soluzione di raffreddamento a liquido può anche essere presa in considerazione. Sebbene il costo aumenti, il suo effetto di raffreddamento è migliore, il che è utile per migliorare la durata del modulo di alimentazione.
