מבוא

דיודות כוח הם ubiquitous באלקטרוניקה המודרנית, לשמש כעמוד השדרה של תיקון, גלגל חופשי, ועומס מתח מעגלים החל מכוננים תעשייתיים מנועים לספק כוח הצרכנים, בעוד המאפיינים החשמליים שלהם - מתח קדימה, זמן התאוששות לאחור, חסימת מתח פיזיקל - לעתים קרובות לשלוט דיונים עיצוביים, התצורה המכנית של מוביל שלהם השפעה עמוקה על ביצועים תרמיים ואמינות ארוכת טווח ארוך טווח יכול לבחון את היתרונות מרובים של תפקוד יציב של תפקוד זה, בדרך כלל, שינוי משמעותי של תפקוד לקויה של תפקוד לקויה של תפקוד לקויה, צורה גבוהה של תפקוד לקויה של תפקוד, שינוי משמעותי של תפקוד לקויה של תפקוד יציב של תפקוד, צורה אחרת, שינוי משמעותי של תפקוד לקויה של תפקוד לקויה של תפקוד לקויה של תפקוד לקויה של תפקוד לקויה של תפקוד לקויה של תפקוד לקויה של תפקוד לקויה של תפקוד, שינוי דרמטי של תפקוד לקויה של תפקוד לקויה, שינוי משמעותי של תפקוד לקויה של תפקוד, שינוי דרמטי של תפקוד לקויה של תפקוד לקויה, שינוי דרמטי של תפקוד, שינוי משמעותי של תפקוד לקויה של תפקוד לקויה של תפקוד, שינוי משמעותי של תפקוד, שינוי משמעותי של תפקוד, שינוי משמעותי של תפקוד, שינוי משמעותי של תפקוד, צורה מסוימת של תפקוד, שינוי משמעותי של תפקוד לקויה של תפקוד

החשיבות של נושא זה גדל עם צפיפות הכוח הגוברת של המרירים.כמו החלפת תדרים עולה ואריזות מתכווץ, ניהול תרמי הופך את ההקצאה העיקרית על הביצועים.הבנת התפקיד של תצורה מובילה מאפשר מהנדסים לקבל החלטות מושכלות במהלך בחירת הרכיב ופריסת הלוח, בסופו של דבר למנוע כתמים חמים, עייפות תרמי רכיבה על אופניים, והשפלה משותפת מכר.

יסודות של כוח דיוד התנהגות תרמית

(הדור הלילי בגוון כוח מקורו בשני מקורות עיקריים: אובדן התנהגות (I2R) במהלך התנהגות קדימה והחלפת הפסדים במהלך המעבר והחלפת המעברים של סיליקון מת, לעתים קרובות de noed ThilFLT:0jigtureFLT:1 (טמפרטורת הלחש), הוא הפרמטר הקריטי הקובע שולי בטיחות המכשיר.

(ה) (ה) ⁇ (ה) ⁇ (ה) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

עריכת קוד מקור: A Comparative Analysis

ראשי תיבות של Axial Leads

תצורה מובילה Axial היא בין הוותיקים ביותר בשימוש נרחב ביותר.שניים להאריך את הקצה המנוגד של הגוף דיאוד בקו ישר.גאומטריה זו מאפשרת למתקן בצורה "דרך-חור", עם מוביל למטה למטה כדי להכניס לתוך מסוף PCB.מנקודת מבט תרמית, צירי מוביל לספק נתיב ישיר, נמוך לחום לזרום מן הסיליקון למות דרך הסימולפטומטיות טהורות באופן שווה, כי לעתים קרובות ניתן לחולה אחת, כלומר, כמו גם מטיפוסים טהור, כלומר, סימטרית-ה יעילה יותר, כלומר, כלומר, כלומר, סימטרית חום, הוא מסוגלות.

עם זאת, דידות מובילות אלקיליות יש מגבלות.המנהיגים בדרך כלל עשויים פלדה נחושת אוסגסוגת 42 (ניקל-ברזל) עבור כוח, אבל חומרים אלה יש התנגדות תרמית גבוהה יותר מאשר נחושת טהורה. יתר על כן, ההחלפה הנדרשת עבור הוספת PCB יכול להציג עלייה בלחץ ולהפחית את שטח חוצה-שטח יעיל בשלב ההפוך.

רדינל מוביל

תצורה של רדאל סטראונדק כוללת הן את היציאה מאותו צד של הגוף דיודי, לעתים קרובות מעומקים כדי לאפשר עלייה על PCB ללא התכופף.הסידור הזה נפוץ בגוון אותות קטנים וכמה ממריצים בעלי כוח נמוך.הפריסה הקומפקטית מאפשרת צפיפות הדוקה יותר, אבל הנתיב התרמי הוא עכשיו aסימטרי.

כדי לפצות, מהנדסים לעתים קרובות להגדיל עיצובים מובילים קורנל עם כיור חום חיצוני מוקרן לגוף דיודה או להשתמש "דרך חור" קרינה-leaded מכשירים המאפשרים את המובילים להיות מוכר ישירות אל מטוס נחושת גדול יותר.עדיין, עבור יישומים הדורשים טמפרטורות צומת מעל 125 מעלות צלזיוס, תצורה קורנלית הם בדרך כלל פחות יעיל מאשר סוגים ציריים אלא אם כן ממונדס בקפידה.

מספר עופרת וידויים

כמה מרוקנים כוח - במיוחד אלה ב- TO-220, TO-247, או חבילות דומות - מטביעים את המוביל השלישי או כרטיסן משולב המשמש כנתיב תרמי ייעודי.מושג "עופרת כפולה" מתרחב למכשירים עם חוש קלווין נפרד מוביל לשיפור החישה הנוכחית, או עם אספן עזר המוביל המספק נתיב תרמי נמוך יחסית, חום-צדדי, לעתים קרובות, מסגסוגת מתכתית אחת או מסגסוגת מתכת.

תצורה של מוביל מותאם אישית, כגון "השכייף" עיצובים על פני השטח (למשל, DPAK, D2PAK), מיזוג היתרונות של נתיבים תרמיים אקסיליים עם הרכבה על פני השטח.הרחב, מוביל שטוחה ישירות למנעולים נחושת גדולים על PCB, ביעילות באמצעות המטוסים הפנימיים של הלוח כמגרש חום מאוד (מתואר למעלה), או כותרות אחוריות), או כיסוי כבדות (Dreted) על ידי שימוש לחלוטין.

נתיבים חמים ו-Hick Transfer Mechanisms

חום שנוצר בסיליקון למות נוסע דרך מספר שכבות כדי להגיע אל המוביל: למות עצמו, מת-טאץ מכר או epoxy, מערכת מוביל נחושת, ולבסוף משותף המוביל אלboard.כל ממשק תורם התנגדות תרמית.הגאומטריה המובילה - אורך אורך, שטח חצי-שטח נחושת דק וחומר - שולט בדרך ההתנהלות הלא-מעורבת על פי חוק ארבעה, תרמית התנהגות קצרה יותר, שטח חוצה-טווח, שטח נחושת, יחסית קצר יותר מאשר שטח ארוך-טווח, שטח נחושת.

מעבר להתנהלות פשוטה, הדבקה וקרינה ממלאים תפקידים פעם חום יוצא מהמובילים לתוך הסביבה.התצורה המובילה משפיעה על שטח פני השטח זמין עבור זרם טבעי. Axial מוביל, כאשר רכוב אופקי מעל PCB, יכול לנתק חום משני הצדדים. רדינל מוביל, רכוב אנכי או עם ספיגה הדוקה, עשוי לחסום את זרימת האוויר.

קרינה בדרך כלל תורמת רק חלק קטן של העברת חום כוללת בטמפרטורות מתחת ל -100 מעלות צלזיוס, אבל זה לא ניתן להתעלם בסביבה סגורה, עתירה גבוהה. חבילות epoxy צבע כהה קורנות ביעילות רבה יותר מאשר פחיות מתכת רפלקטיביות. עבור יישומים עתירי אחריות גבוהה, כמה יצרנים ליישם ציפויים קונפורטיביים שמשפרים את ההנעה.

בחירה חומרית לעופרת

קוטפר (התנהגותית ⁇ 390 W/mK) הוא אידיאלי להעברה חום, אבל נחושת טהורה היא רך וכנה לזחול מתחת לרכיבה תרמית. Copper-clad פלדה (CCS) ואלומיניום נחושת-קליד (CCA) ⁇ איזון עלות, כוח, ו מוליכותל. Alloy 42 ( ⁇ 10 W/mK) משמש לעתים לזכוכית-sea שבו חבילות סטנדרטיות למניעת קירור (C) הוא צורך ברזולוציה מקסימלית, אך ורק כדי להגביל את הביצועים המיוחדים של חום (או גמישים (או גמישים) אך ורק אם הם זקוקים לתוספתן (D) אך ורק אם הם זקוקים לתוספתן, אך ורק כדי לדרוש מלמטה) אם הם זקוקים לתוספתן, אך ורק כדי לדרוש ממתכת).

שכפול של ניהול התרמומלי

אופניים עשירים ומכרנים יחד Fatigue

כל מחזור כוח גורם לדעוך חום ומגניב, הוספת הרחבה וההפצה של שני סיליקון מת ואת מסגרת להוביל.הלחץ המכאני המתקבל מרוכז במפרקים הנמכרים (die-tach ו- Board-level) לאורך זמן, הלחץ הזה יוזם סדקים כי להפיץ עד ה- PCBretivet.com מופעל ישירות על גודל הלחץ הזה. Axial מוביל, כי הם יכולים להיות מעט, חלק מהלחץ של ה-Aacter, במיוחד, בין ה-Aacter נמכר, אם הוא חזק יותר, אם הוא חזק יותר, אם הוא חזק יותר, אם הוא חזק יותר, כלומר, כלומר, אם הוא חזק יותר, אם הוא חזק יותר, תצורה של חומר CTEA.

המפלט הצחיח הוא מצב הכישלון האולטימטיבי כאשר הניתוק החום אינו מספיק.כפי שעולה הטמפרטורה של צומת, הדליפה הנוכחית עלייה, אשר יוצרת חום יותר, אשר מעלה עוד יותר טמפרטורה בלולאה חיובית.עופרת תצורות שלא לשמור על TFLT:0juaFLT:1 מתחת למקסימום הדירוג - במיוחד תחת עומס יתר או תנאים פגומים - יכול לרוץ microthers להוביל מבטיח את העיצוב המתאים כדי לשבור את מעגל נמוך מספיק כדי לשבור את זה.

חימום וכתם חם

גיאומטריה מובילה יכולה ליצור כתמים חמים מקומיים על המוות.לדוגמה, דיודה עם אחד מוביל דק אחד ועופרת עבה אחת תנהג חום מעדיף דרך העופרת עבה, גרימת טמפרטורה ⁇ על פני המוות. ⁇ זה גורם ללחץ מכני שיכול לפצח את סיליקון או דה פלסבו את הסימולציות של מת-מנטליט-משכות להראות כי עבור גודל נתון, סימטרי כפול רואה תצורה אחידה (ד) עם תצורה אחידה (ד) עם צומת-דזה יכול להבטיח את אחד) עם תצורה אחידה (דזה יכול לגרום סימולציה אחידה יותר מאשר סימולציה אחידה) סימולציה אחידה) עם סימולציה צומת אחד (דזה יותר מאשר צומת אחד) עם סימולציה אחידה (ד) עם סימולציה סימולציה סימולציה צומת אחד) עם סימולציה סימולציה צומת אחד סימולציה צומת אחד) עם סימולציה סימולציה צומת אחד צומת אחד (דזה יכול להבטיח סימולציה צומת אחד (ד) עם סימולציה צומת אחד סימולציה סימולציה סימולציה צומת אחד צומת אחד (דזה יכול להבטיח סימולציה סימולציה סימולציה צומת אחד צומת אחד) צומת אחד צומת אחד צומת אחד צומת אחד

אסטרטגיות אופטימיזציה

« « להוביל Trimming and Long control

אורך מוביל לאחר שנמכרה מגביר התנגדות תרמית ומוסיפה אינדוקציה.כלל נפוץ של אצבע הוא לשמור את אורך המוביל מהגוף diode עד לנקודת מכר קצר ככל האפשר, באופן אידיאלי מתחת 3 מ"מ.עבור דיודות אלקיליות דרך חור, תוך עיגולים את הראש קרוב לגוף ומצמצמצילים כל עודף מקטין את הנתיב התרמית.

אינטגרציה

עבור תצורות אקסיליות ורבות-לאדיות, הצמידות כיור חום חיצוני ישירות לגוף הדיודי או מוביל יכול לשפר באופן דרמטי את RFLT:0 ⁇ japhFLT:1; קליפ-על על כיור חום זמינים עבור עד-220 ו- to-247 חבילות; עבור דיודות ציריות, ניתן למכור את המובילים לרצועה נחושת או אוטובוס כי כמו תנור חום באמצעות מצופה על פני השטח (ב) עם מיכל מתכת עם מיכלים מרובים (ב) עם מיכלים מחוברים לפחות מחובר).

המונחים: material

כאשר חומר מוביל סטנדרטי (למשל, סגסוגת 42) ממונה על ידי מגבלות החבילה, מעצבים יכולים לפצות על ידי שימוש במטוס נחושת PCB אגרסיבי יותר.לדוגמה, לשפוך נחושת גדול מחובר סגסוגת 42 להוביל באמצעות עקבות קצרים יכול לפעול כמו מפיץ חום יעיל. לחלופין, בחירת דיוודה עם מסגרת נחושת (גם אם המוביל הם trated) לעתים קרובות נכנע 20- 30% לעומת ירידה תרמית הכוללת התנגדות.

תקני תעשייה ובדיקה

(הופנה מהדף תצורה של אפקט תצורה של תצורה (JEDEC סטנדרטי) תקנים JESD51-1 באמצעות JESD51-12 מגדירים שיטות למדידת RIRFLT:0 ⁇ jacioFLT:1 ו-RFLT:203:2 ⁇ FLT 3 עבור פני השטח ו- Through-hole Pack.

(ה) בדיקות אמינות כוללות לעתים קרובות רכיבה על אופניים תרמיים (למשל, -40 מעלות צלזיוס ל +150 ° C, 1000 מחזורים) ורכיבה על אופניים (למשל 30 s על / 30 s בשעה ניטור VFLT:0FuaFLT:0FeloFLT:1) תצורה מתקדמת היטב מתוכנן היטב צריך להראות פחות מ 5 אחוזים ב VFLT:2FLT: 3, בעוד שגודל תרמי עשוי להיות מוקרן לאחר בדיקה שלילית, לאחר בדיקה שלילית של פחות מניתוח של פחות מניתוח של פחות משקף את הלחץ).

דוגמאות ליישומים אמיתיים

באספקת כוח לא מקוונת של 1 קילוואט, מדודי הגשר הם לעתים קרובות מוביל צירי (למשל, 1N5408). הצבת סגסוגת סטנדרטית -42 להוביל עם גלקסיות נחושת-ליד (כגון Vishay 1N5408GP) הוריד את הטמפרטורה על ידי 8 מעלות צלזיוס בניסויים מבוקרים, המאפשר את אותם דיודות לטפל תפוקה גבוהה יותר 10 אחוזים ללא הגבלת 125 מעלות צלזיוס.

במערכות הנעה של כוח חשמלי של הרכב (EPS), עד 220 דידות משמשים בכונן המנוע.מהנדסים בספק של מכונית-שכבת-1 מצאו כי קיצור של המוביל רק 2 מ"מ (על ידי העברת ה- PCB קרוב יותר לשקע חום) הפחית את הטמפרטורה של צומת על ידי 12 מעלות צלזיוס תחת תנאים נוכחיים שיא, ביטול כשלי שדה שנגרמו על ידי עייפות משותפת מכרה.

עבור ממירי כוח אווירי-מרחב גבוהים, מעצבים לעתים קרובות לציין חבילות ללא-עופרת או לקטוז כדי למזער מסלולי מתח תרמיים.עם זאת, כאשר דידות מובילות נדרשים, דבקות קפדנית של רדיוס bend וספקים חומריים מובילים (למשל, עבור נאס"א STD-8739.4) מבטיחה זרימת חום עקבית.

מסקנה

(א) תצורה של דיאודציה כוחית היא הרבה יותר מאשר אריזה לאחר-המחשבה - היא שולטת ישירות בהתנגדות התרמית הקובעת את הטמפרטורה של צומת, וכתוצאה מכך, אמינות המכשיר. Axial מובילה נתיבי חום סימטריים, בעוד שרדיונל מוביל ביצועים תרמיים עבור קומפקטיות (מספר חבילות) המכילות את התוספת של מספרד (RFLT) ו-RVolatingiOS (R) , כולל שימוש ב-RV) ב-R.