עלייה נכונה וקירור של דידות כוח היא משמעת הנדסית קריטית המשפיעה ישירות על האמינות, יעילות ותוחלת החיים של מודולי כוח קומפקטיים.כפי שפיחות כוח מגבירים ויוצרים גורמים מתכווצים, ניהול תרמי הופך לגורם העיקרי לצמצום ביצועים בביצועים למחצה. Power diodes, גם כאשר הפעלתם בתוך המפרטים הגבוהים שלהם, לייצר חום משמעותי בצומת חום יעיל של מסלולי התרמיות תרמיים, עלייה בסיסית, וטמפרטורות מורכבות, כדי לתקן את תהליכי קירור, ואפקטיביות, ואפקטיביות, יעיל של שיטות קירור יעיל, יעיל, יעיל, יעיל, יעיל, יעיל של תהליכים מכניים, מתקן, מתקן קירור יעיל, הוא יעיל של שיטות קירור יעיל, יעיל, יעיל, יעיל, יעיל, מתקן יעיל, מתקן קירור יעיל, יעיל, יעיל, יעיל, מתקן יעיל של מערכת הפעלה מחדש של שיטות קירור יעיל של מערכת הפעלה מחדש של תהליכי קירור יעיל של שיטות קירור יעיל של מערכת העצבים, יעיל, יעיל של מערכת הפעלה מחדש של מערכת הפעלה מהירה יותר, יעיל, יעיל של מערכת הפעלה מהירה יותר, מתקן קירור יעיל של מערכת הפעלה מחדש של שיטות קירור יעיל של מערכת העצבים, יעיל, יעיל של מערכת הפעלה מהירה יותר, מתקן יעיל של מערכת הפעלה מהירה יותר, מתקן קירור יעיל של מערכת הפעלה מהירה יותר

הבנה של Power Diode Thermal Management

(הניהול ה-Crepal של ריצוף הכוח מתחיל בהבנה ברורה של המעגל התרמית.ה-צומת-to-ambiental Resistance (RFLT:0 ⁇ japhFLT:1) מורכב ממספר התנגדות אוויר: ההתנגדות הפנימית של צומת-לקצה (Rambirsol-to-state) כוללת לעיתים קרובות את כל רכיבי-RLT-RLT:2 קומפקטית:

טכניקות הרהר קריטיות לעוצמה דידס

שיטת העלייה קובעת לא רק את השלמות המכנית של ההרכבה, אלא גם את איכות הנתיב התרמית מן המקרה הדיודי למגרש חום או כיור חום. שלוש טכניקות הרה עיקריות שולטות בתעשייה: מוכר גדל, קלמפינג מכני, וכניסות נוחה לעיתונות.כל שיטה מציעה יתרונות ברורים ודורשת תשומת לב זהירה לפרמטרים, ברירה חומרית, הכנת ממשק תרמי.

נמכר הרהורים

גדלות נמכרות מספק את ההתנגדות התרמית הנמוכה ביותר של כל טכניקה עולה כי זה יוצר קשר מתכתי רציף בין רמות המתכת האחורי של דיודה (לעתים קרובות עובי abdenum או בסיס נחושת) ואת תת-קרקעי או כיור חום. שיטה זו משמשת באופן נרחב במודולים גבוהים של מחזור פתוח (Ampn) עדיין מוגבל ל- Ccretrasicoltate (מצטברות) של סגסוגת חום גבוהה של HDD) (D)).

מכונאי Clamping

clamping מכני משתמש קלמנטים על פני מעיינות או בורג-applied כוח כדי ללחוץ על הדירק נגד כיור חום או קובר, עם חומר ממשק תרמי (TIM) מילוי הפערים מיקרוסקופיים בין פני השטח. שיטה זו נפוצה ב Assemblies מודולרי שבו diodes צריך להחליף לחץ על גבי Couts קבוע או איפה המודול של רכיבה תרמית גבוהה מדי.

צ'ארט-Fit Mountaining

טעינה של PCB היא טכניקה ללא תשלום שבו המסופים של דיודי מופעלים לתוך מחזורי חור דרך חרות או pins קומפקטיים מחובר PCB או busbar. בעוד שיטה זו משמשת בעיקר עבור דידות ברמת האות, זה מותאם עבור כמה בדיקות זמן נמוך עד בינוני כוח, במקום זאת, הוא חייב להיות משולב רק על ידי שימוש יעיל של לחץ אחד על ידי מערכת הגנה אוטומטית של חום, ולכן הוא חייב להיות מחובר באופן ישיר על ידי לחץ נמוך כדי לחץ אחד.

אסטרטגיות קירור מתקדמות

גם עם עלייה אופטימלית, דיוודה כוח להיכשל אם כיור החום אינו מספיק. אסטרטגיות קירור חייב להיות תואמות לרמת הכוח של המודול, סביבת הפעלה ומגבלות מרחביות.הגישות הבאות הן היעילות ביותר עבור מודולי חשמל קומפקטיים.

חום Sink Selection and Design

הכיור החום הוא הרכיב העיקרי לדחיית החום של מודולים קומפקטיים, כיור החום חייב למקסם את השטח בתוך נפח מוגבל, לעתים קרובות מושג על ידי שימוש באלומיניום מחוסנים עם יחסים גבוהים (גובה פיננסי לספאם) ההתנגדות התרמית של בסיס מברג חום (RRAD) מספיק כדי להיות ממולאה (RIRD) באופן קבוע (RIRD) על גבי שטח אחסון טבעי (RIRD) (RIRCK) של 4 מגובהוריד) (RIRCK) (RIRD) נמוך יותר מגובהוריד (RIRD) (RIRCK) (RIRCKER) על ידי שטח אחסון יעיל יותר מגובהומטר) על ידי שטח אחסון (RIRD) על ידי שטח אחסון (RIRD) על ידי שטח אחסון של 4 מגובהוריד (RIRD) (RIRD) על ידי חימום (RIRD) של חום (RIRD) תלוי על ידי שטח אחסון חום (RIRD) של חום (RIRD) של שטח אחסון חום (RIRCKER (RIRD) על ידי שטח אחסון של שטח אחסון של שטח אחסון של שטח אחסון של שטח אחסון של שטח אחסון חום (RIRD) על

חומרים ממשקיים (TIM)

ממשק בין מקרה השבר לבין כיור החום הוא לעתים קרובות צוואר הבקבוק התרמי הגדול ביותר.אפילו משטחים מלוטשים יש אסימונים מיקרוסקופיים מאוד כי מלכודות אוויר (k ⁇ 026 W/mK), כך TIMs משמשים כדי לנתק אוויר ולשפר את התנהגותם של גרוטאות זמן נמוך יותר מאשר פצעים סטנדרטיים (עם סיליקון או לא 0.01ers), חומרים תרמיים (M) אשר עשויים להכיל חום נמוך חום (מפסים)

אינטגרציה מגניבה Active Cooling

כאשר קירור פסיבי אינו מספיק, מערכות קירור פעיל הופכות להכרחיות.עבור מודולים קומפקטיים, אפשרויות אלה כוללות:

  • (ב) ⁇ :0) ,Forced Air קירור: 1FLT 1 מעריצי אקסקל או מפוצץ רכובים ישירות על כיור החום יכול להפחית את RibFLT:2 ⁇ SAFLT 3 על ידי גורמים של 2-5 בהשוואה לקונפדרציה טבעית.
  • (FLT:0) ליקוויד קירור: 1FLT 1 קר צלחות עם microchannels או נתיבים מגניבים נחשין יכול להשיג טיפול בחום של עד 10,000 W / m2K, הרבה מעבר אוויר קירור נוזל משמש במודולים עתירי כוח גבוה (מעל כמה מאות וואט) במתקני רכב וכוננים תעשייתיים.
  • (FLT:0) צינורות ה-Heat / Vapor אינטגרציה:03FLT:1 צנרת חום משובצת ב-בסיס של המודול יכול להפיץ חום אל סנפירים מרוחקים. Vapor תאים מציעים הפצה מעולה עבור מקורות חום במקום.זה שני מכשירים חד-phase יש התנהגות תרמית יעילה של 5,000-20,000 W / mK והם פסיביים (ללא חלקים), מה שהופך אותם אטרקטיביים עבור יישומים עמידים, קיבולת גבוהה, .
  • (FLT:0) הקרירים ההירומאלקטריים (TECssteauFLT):1 במקרים נדירים שבהם קירור במקום מתחת למעום נדרש, ניתן להשתמש ב- TECs. עם זאת, הם צורכים כוח ולהוסיף מורכבות מערכת, כך שהם נמנעים בדרך כלל אם הם נדרשים ליציבות טמפרטורה של חיישן.

אופטימיזציה של PCB Design for thermal Management

PCB עצמו הוא מפיץ חום תחת הילוך בעיצובים מודול קומפקטי רבים.רחב עקבות נחושת ( ⁇ 2 oz /ft2) ו מספר תרמי באמצעותs ממוקמים ישירות מתחת לחרוץ החום של דיודי יכול לנהל חום לתוך מטוסים נחושת פנימיים שכבתיים ו בצד השני של הלוח, שבו כיור חום יכול להיות מחובר באופן משמעותי.

אופי נורמטיבי ואימות

שיטות הטובות ביותר עבור הגדלה והקירור לא ניתן לאמת לחלוטין ללא הזיה תרמית יסודית.במינימום, זה כולל מדידה טמפרטורה צומת בתנאים הגרועים ביותר הפעלה צומת טמפרטורה ניתן למדוד באופן עקיף באמצעות שיטת הפרמטר החשמלי הרגיש של הטמפרטורה (TSEP) אשר משתמשת בלחץ מוקדם של מערכת ההפעלה CIM באופן קבוע כדי למנוע את טמפרטורת הדם (Crecetexre) או טמפרטורה מלאה.

מלכודות נפוצות וכיצד להימנע מהם

אפילו מהנדסים מנוסים יכולים ליפול למלכודת אשר לערער ניהול תרמי במודולים כוח קומפקטי.השגיאות הנפוצות ביותר כוללות:

  • (FLT:0)הסתמכות על שיטת קירור אחת: אנדרל 1 (Ave-reliance on one קירור Method:cioFLT:1) , בהנחה כיור חום גדול לבדו יפתור את כל הבעיות התרמיות ללא התייחסות להתנגדות ממשק או זרימת אוויר.
  • (FLT:0) אבחון CTE תואם: ההרחבה של סיליקון ( ⁇ 2.6 pm / ° C), נחושת ( ⁇ 17 pm / ° C), אלומיניום ( ⁇ 23 ppm / ° C), ו substrates קרמיקה להשתנות נרחב. טמפרטורות גדולות מת מתח יכול ליצור מתחים כי סדק מת או delaminateers משותף לבחור חומרים תרמיים כי פחות או מטבולי לחץ.
  • (ב) ⁇ :0 (התחרח): ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) ניקוי של משטחים מצופים: כן, סרט מחוספס מטיפול יכול להגביר את ההתנגדות התרמית.שימוש ב Isopropyl אלכוהול ו-lint-free למחוק הן את המקרה ואת כיור חום לפני החלת TIM. עבור שיבושים ללא תשלום (למשל, כריות), ניקיון הוא פחות קריטי אבל עדיין מומלץ.
  • (FLT:0) ,Negting ההשפעה של הגובה: ⁇ 1) בעיצובים טבעיים של ייצוב, צפיפות אוויר נמוכה בגובה גבוה מפחיתה העברת חום אחידה.עבור מודולים המשמשים במטוס או מתקני רלוונטיות גבוהה, להערים על הכוח המקסימלי או לעבור קירור אוויר בכפייה.
  • (FLT:0)Failure כדי לחשב עקומות מתפתלות:FLT 1 1 A diode של נתונים גלידות כולל עקומת כוח המתפתלת על בסיס טמפרטורת המקרה. מהנדסים לעתים קרובות להפעיל את הגוון ליד המקסימום המוחלט ללא שולי מספיק. עיצוב טוב שומר את הטמפרטורה של המקרה לפחות 20 מעלות צלזיוס מתחת למקסימום הדירוג כדי לאפשר הזדקנות ועומסי עודף.

מגמות עתידיות ב-Powerמודול Cooling

כמו אופטימיזציה גיאוגרפיים רחבים פסגפ (SiC ו- GaN) להיות נפוץ יותר, האתגרים התרמיים מתפתחים. SiC diodes יכול לפעול בטמפרטורות צומת גבוהות יותר (עד 200 מעלות צלזיוס), המאפשרת פיזור חום גדול יותר אבל גם דורש טכניקות הרות לעמוד בטמפרטורות גבוהות יותר - מכרים קומפקטיים יכולים לרכך, ו-TIM עשויים להידרדר כסף (Ag) הוא כמו שכבת חום גבוהה יותר ויותר (מתאים) עם נפח חום (מחץ) עם נפח חום גבוה יותר) עם נפח חום (מתאים מתקדמים) עם נפחים מתקדמים יותר של כוח בינוניים).

מסקנה

הרהר והקירור של כוח מתרוקנים במודולים כוח קומפקטי הוא אתגר הנדסי רב-פעמי הדורש תשומת לב לפרטים בכל רמה - מהממשק בקנה מידה אטומי בין TIM לבין מתכת, לשילוב של מערכת של שוק חום ומעריצים. על ידי בחירת שיטת העליה המתאימה (סולדר, קלאמפ או לחץ על תפקוד יעיל יותר), אופטימיזציה של ממשק תרמי, בחירת האסטרטגיה המכושבת והקירה הפעילה, וכן הלאה, כדי להבטיח את התקני כושר יעיל יותר, כגון תכנון יעיל יותר, כמו גם כן, תוך כדי שיפור יעיל יותר, כמו תכנון יעיל יותר, כמו תכנון יעיל יותר, כמו תכנון יעיל יותר, כמו גם אלקטרוניקה, כמו תכנון יעיל יותר, או לחץ יעיל יותר, כמו תכנון יעיל יותר, או לחץ יעיל יותר, או לחץ יעיל יותר, או לחץ יעיל יותר, או לחץ יעיל יותר, או לחץ-תרגול יעיל יותר, תוך כדי שיפור יעיל יותר, תוך כדי שיפור יעיל יותר, תוך כדי שיפור יעיל יותר, תוך כדי שיפור יעיל יותר, כמו תכנון יעיל יותר, תוך כדי שיפור יעיל יותר יעיל יותר יעיל יותר, כמו גם אלקטרוניקה, כמו גם אלקטרוניקה, תוך שמירה על ידי תכנון יעיל יותר, תוך כדי שיפור יעיל יותר, כמו גם אלקטרוניקה, תוך כדי שיפור יעיל יותר, כמו תכנון יעיל יותר

(ב) [קרא]: [ה], [ה], [ה], [ה], [ה],]

  • (ב) ◄ הוראת ה-AN-1059: ניהול עשיר במודולים של Powerמודולים Powersph:1
  • מגזין Cooling: Thermal Interface Materials for Power ElectronicsFillo 1
  • (ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ← גישה: סקירה של טכנולוגיות מתקדמות עבור PowerBuilds for Powers ElectronicsFLT 1