Elektr energiyasini konversiyalash tizimlarida diodlar dizayni qanday standartlar mavjud?

↓, Issiqlik dizayni asoslari: asosiy parametrlar va muvaffaqiyatsizlik mexanizmlari
Asosiy issiqlik parametrlarining ta'rifi
Jarrion harorati (TVJ): Qurilmaning issiqlik holatini o'lchash uchun asosiy ko'rsatkichi bo'lgan pn birikmaning o'rtacha harorati. "SJ / T 2216 {{2} - 2015" Silikon fotododlari uchun texnik xususiyat "," kremniylarga asoslangan diodlar uchun "silikka asoslangan dioodlar uchun" Silikon dioavodlari uchun maksimal darajadagi va silikon karbinlari 175 darajaga etadi.
Issiqlik qarshiligi (RT): Diaza - DAVLAT ISHLAB CHIQARISh UChUN (RTTHX, RTTHHA) va o'tkinchi termal qarshilikka aylandi. Masalan, FF400RT12ke3g iGBT moduli 0,15 funt / V V Vtni tashkil etadi, shuni ko'rsatadiki, tarmoq haroratining har 1 darajasida, 6,67w quvvatni tarqalishi kerak.
Diodlarning asosiy issiqlik rejimlari quyidagilardan iborat:
Termallik buzilishi: Junktsiya harorati, pn birikmalariga doimiy zarar keltiradigan material chegarasidan oshib ketadi.
Termal charchoq: takrorlangan issiqlik tsikllari - 125 darajadan 125 darajagacha bo'lgan eutektika payvandlash interfeyslarida charchoqli interfeyslar singari, masalan, eutektika payvandlash interfeyslarida charchoqlar sinishi mumkin.
Parametrni kesish: yuqori haroratni o'tkazuvchanlikning ko'tarilishiga olib keladi va teskari tiklanish narxini oshiradi. Masalan, sxexty Diods vf 25 foizga nisbatan 20 foizga o'sdi.
2, Issiq dizayn jarayoni: Tekshirish uchun COP-dan COP-ni tanlashdan ushlab turing
1. Qurilmani tanlash mezonlari
Moddiy materiallar:
Silikon (Si): O'rta va past kuchlanish uchun mos (<600V), medium frequency (<100kHz) scenarios, with low cost but high thermal resistance.
Silicon carbide (SiC): With a withstand voltage of over 1200V and a 70% reduction in switching losses, it is suitable for high-frequency (>100kHz) and high-temperature (>150 daraja) muhit. Masalan, C3D seriyasining SIC Schifky Diod 48V / 12v - DC konversiyasining 48V / 12vyuni 4% ga samaradorlikni oshiradi.
Gallium Nitrid (GAN): kommutatsiya chastotasi MGt darajasiga etib borishi mumkin, ammo u mos drayverni talab qiladi va yuqori narxga ega.
Qadoqlash shakli:
SMB4007 Diode, sirtni o'rnatish moslamalari, issiqlik tarqalishi, 41 ta qadoqlashdan uch baravar katta, uni zichlik uchun mos keladi.
Modulli qadoqlash: bir nechta chip va issiqlik tarqalish substratlarini integratsiyalashgan substratlar, Ritjxni 50% ga kamaytirish.
2. PCBning tartibi va isitish tarqalishi dizayni
Mis foly dizayni:
Asosiy quvvatli suv aylanmasi katta - maydon, ko'p - qatlam termaliz ({0,3-0.5mm, 1 mm) termal qarama-qarshilikni kamaytirish uchun joylashtirilgan.
Misol: 12 kw - DC konvertori, dilatdagi harorat 105 daraja termal viasning zichligini oshirish orqali 78 darajaga kamaygan.
Issiqlik izolyatsiya va mustaqil zona:
Harorat sezgir tarkibiy qismlaridan (masalan, boshqaruv chiplari kabi) dan 3 mm gacha, va kerakli bo'lsa, izolyatsiya qilish uchun uyni ushlab turing.
Issiqlikning diforativ tarqalishini ta'minlash uchun tor bo'yin statleneck dizaynidan saqlaning.
3. Issiqlikni tarqatish sxemasini tanlash
Issiqlikni buzish usuli qo'llaniladigan stsenariylarning odatdagi issiqlikning pasayishi ta'siri va xarajat darajasi
Tabiiy konvektsiya kam quvvat (<100W) 20-50% low
Murakkab havo sovutish vositasi (100W-5KW) 50-70%
Water cooled high-power (>5KW) 70-90% yuqori
Mahalliy issiq joylar (masalan, ildizlar / diodlar) / haroratni tenglashtirish plitalari 60-80% o'rta yuqori
Ish haqi (0}) 140 darajadan 95 darajagacha bo'lgan suv diindonining simulyatsiyasini ko'tarib, quvvat zichligini 5 kVt / l gacha oshiradi.
3, issiqlik simulyatsiyasi va sinovni tekshirish: boshqarish xavfini hisoblash
1. Termal elektr energiyasini ishlab chiqarish
Asboblar: ziravorlar (zarar hisoblash) + FROTERM / Cepak (termal simulyatsiya).
Texnologik jarayon:
Ishlayotgan to'lqin shaklini (I2F (RMS (RMS (RMS), I2F (AVG), eng yuqori narx v_r, FS).
Ma'lumotlar qo'llanmasidan Ajrating VF (@ if, TJ) va QRR (@ dt, v_r) ekstrakti.
Junktyon haroratni taqsimlash, tartibni va isitish sxemasini optimallashtirish.
Natijada, ma'lum fotovoltaik inverter diod burilish harorati ± 15 daraja ± 15 daraja ± 15 daraja, simulyatsiya orqali amalga oshirilishini qisqartirdi.
2. Haqiqiy sinov usullari
Harorat ko'tarilishi testi:
Issiq joyni va issiq joyni topish uchun yordam berish uchun lost yostig'i va infraqizil issiqlik issiqlik tasvirchidan foydalaning.
Quvvatni oshirish va ulanishning o'zgarishi egri yoqilganligini oshirish uchun yukni kuchaytiring.
Yuqori haroratli qarish:
85 daraja haroratda 85 daraja haroratida 1000 soat davomida to'liq yuklang va VF Driftni kuzatib boring (bo'lishi kerak)<5%).
Termal tsikl sinovi:
- harorat 40 darajadan 125 darajagacha, 1000 baravar, leater qatlami va qadoqlashning yaxlitligini tekshiring.
4, sanoat amaliyotlari va standart muvofiqlik
1. Oddiy dastur stsenariylari
Elektr transport vositalarining zaryadlash stantsiyasi:
Sic Mosfet + Diody Diod modulini olish, -} IEC 61851-1 standartiga mos keladigan issiqlik harorati yoki 125 darajaga teng bo'lgan issiqlik tarqalishi.
Sanoat inverteri:
FF400R12GTe3G Module-dan foydalanib, igna shaklidagi Fin qizg'in issiqlik botishi bilan juftlashdi, u ul 840 standart haroratining ko'tarilishi.
Ma'lumotlar markazi quvvat manbai:
The 48V/12V DC-DC converter adopts GaN devices and temperature equalization plates, meeting the DOE 2025 energy efficiency standard (peak efficiency>96%).
2. Xalqaro standartlarga muvofiqligi
IEC 60747-1: Tarmoqning maksimal harorati va saqlash harorati (TSTG {{{{{{{{{{{{{{{{{{{=150 darajasi, 672 soat limiti ko'rsatadi).
Jedec iyd51: Tezlikning test usullarini, shu jumladan barqaror (ISSD51-14).
AEC - Q101: Avtomobillarning diodlari 10 yillik ishonchlilikni ta'minlash uchun 1 dan 150 darajagacha velosipedda sinovdan o'tishi kerak.