Design termico per migliorare il servizio del modulo di potenza
Tubi MOS, diodi, trasformatori e altri pezzi di ricambio nel modulo di potenza genereranno molto calore durante il funzionamento e la temperatura elevata continua avrà un grande impatto sulla sua affidabilità, come la riduzione della durata del suo condensatore elettrolitico interno, riducendo l'isolamento del filo smaltato del trasformatore, danni al transistor, invecchiamento termico del materiale, caduta del giunto di saldatura e così via. Le statistiche mostrano che l'affidabilità dei componenti elettronici diminuisce del 10% ogni 2 gradi di aumento della temperatura. La progettazione termica 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 perdite nel modulo di potenza includono principalmente tubo MOS, diodo, trasformatore, induttore di potenza, resistore limitatore di corrente, ecc. La perdita è la causa diretta della generazione di calore e la riduzione della perdita è fondamentale per ridurre la generazione di calore. Come ridurre la perdita? Gli ingegneri possono adottare la topologia circuitale avanzata e la tecnologia di conversione nel processo di progettazione del circuito per raggiungere l'obiettivo di alta potenza e basse perdite.
Gestione termica:
La gestione termica è molto importante nella progettazione del modulo di potenza. Poiché il dispositivo di riscaldamento e l'involucro dell'alimentatore non sono uniti all'100 percento, c'è una piccola quantità di traferro 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 efficienza di dissipazione del calore lenta del modulo di potenza.
Possiamo aggiungere materiali di interfaccia ad alta conducibilità 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 del trasferimento di calore. Inoltre, la conducibilità termica del film di silicio conduttivo termico è pari a 1.0 w / m · K, o anche superiore, oltre 50 volte quella dell'aria, il che migliora notevolmente la dissipazione del calore del modulo di alimentazione.
Allo stesso tempo, anche l'installazione del dissipatore di calore e della ventola di raffreddamento è una delle soluzioni molto efficaci. Per alcune apparecchiature ad altissima potenza, si può anche prendere in considerazione una soluzione di raffreddamento a liquido. Sebbene il costo aumenti, il suo effetto di raffreddamento è migliore, il che è utile per migliorare la durata del modulo di alimentazione.
