Diseño térmico para mejorar el servicio del módulo de potencia
Los tubos, diodos, transformadores y otras piezas de repuesto MOS en el módulo de potencia generarán un gran calor durante la operación, y la alta temperatura continua tendrá un gran impacto en su confiabilidad, como la reducción de la vida útil de su condensador electrolítico interno, la reducción del aislamiento del cable esmaltado del transformador, el daño del transistor, el envejecimiento térmico del material, la caída de la junta de soldadura, etc. Las estadísticas muestran que la fiabilidad de los componentes electrónicos disminuye en un 10% cada aumento de 2 °C en la temperatura. El diseño térmico es esencial para evitar el sobrecalentamiento de los módulos de potencia.
Para el diseño térmico del módulo de potencia, el ingeniero de diseño térmico puede comenzar con la reducción de la pérdida y la gestión térmica.
Reducir la pérdida de energía:
Los componentes clave que causan pérdidas en el módulo de potencia incluyen principalmente el tubo MOS, el diodo, el transformador, el inductor de potencia, la resistencia limitante de corriente, etc. La pérdida es la causa directa de la generación de calor, y la reducción de la pérdida es lo fundamental para reducir la generación de calor. ¿Cómo reducir la pérdida? Los ingenieros pueden adoptar tecnología avanzada de topología y conversión de circuitos en el proceso de diseño de circuitos para lograr el objetivo de alta potencia y baja pérdida.
Gestión térmica:
La gestión térmica es muy importante en el diseño del módulo de potencia. Debido a que el dispositivo de calefacción y la carcasa de la fuente de alimentación no están 100% unidos, hay una pequeña cantidad de espacio de aire y la conductividad térmica del aire es muy pequeña, solo 0.02w / m · K, por lo que el calor en el dispositivo de calefacción no se puede transferir rápidamente a la carcasa de la fuente de alimentación, lo que resulta en una eficiencia de disipación de calor lenta del módulo de energía.
Podemos agregar materiales de interfaz de alta conductividad térmica para llenar el espacio, eliminar el aire entre el calentador y la fuente de alimentación, aumentar el área de transferencia de calor, reducir la resistencia térmica y mejorar la eficiencia de transferencia de calor. Además, la conductividad térmica de la película de silicio conductor térmico es tan alta como 1.0 w / m · K, o incluso superior, más de 50 veces el del aire, lo que mejora en gran medida la disipación de calor del módulo de potencia.
Al mismo tiempo, la instalación de disipador térmico y ventilador de enfriamiento también es una de las soluciones muy efectivas. Para algunos equipos de súper alta potencia, incluso se puede considerar una solución de enfriamiento líquido. Aunque el costo aumenta, su efecto de enfriamiento es mejor, lo que es útil para mejorar la vida útil del módulo de energía.
