PCB Teknik - Yüksek Frekans Tahtası'nın Termal Tasarımı'nda Endişeleme Güç Temsili'ndeki Analiz

1. İçeri “ Elektronik ürünler genellikle çalışma sıcaklığında ciddi ihtiyaçları vardır. Elektrik teslimatı ekipmanlarının içinde fazla sıcaklık yükselmesi sıcaklık hassas yarı yönetici cihazlarının, elektrolik kapasitelerin ve diğer komponentlerin başarısızlığına sebep olacak. Temperatura belli bir değeri a ştığında, başarısızlık hızı kayıp olarak yükseliyor. Statistikler elektronik komponentlerin güveniliğinin %10'a düşürüldüğünü gösteriyor ki, her zaman elektronik komponentlerin sıcaklığı 2°C'e yükseldiğinde %10'a düşüyor; 50°C'nin sıcaklığı yükselmesinde yaşam boyu sadece 25°C'nin sıcaklığı yükselmesinde 1/6. Bu yüzden elektronik ekipmanlar bütün şasis ve iç komponentlerin sıcaklığın yükselmesini kontrol etme gerekçelerine uyuyor. Bu elektronik ekipmanların termal tasarımı. Yüksek frekans tahtası için yüksek güç ısıtma aygıtları olan güveniliğini etkileyen en önemli faktördür. Bu nedenle, tüm sıcak tasarımlarda sıkı ihtiyaçlar var. Tam sıcaklık tasarımı iki bölüm içeriyor: sıcaklık kaynağı tarafından üretilen ısıyı nasıl kontrol edeceğini; sıcaklık kaynağı tarafından oluşturduğu sıcaklığı nasıl boşaltılacağız. En son amaç, elektronik ekipmanların sıcaklığını sıcaklık eşittiğinden sonra mümkün alanın içine ulaştığı yerde nasıl kontrol etmek.

2. Sıcaklık kontrolü tasarımı & # 160; değiştirme güç temsilindeki ana ısıtma komponentleri yarı yönetici değiştirme tüpleri (MOSFET, IGBT, GTR, SCR, etc.), yüksek güç diodileri (ultra-hızlı iyileştirme diodileri, Schottky diodileri, etc.), yüksek frekans değiştirme makineleri, filtr induktorları ve diğer manyetik komponentleri ve sahte yük, etc. Her tür ısıtma elementi için sıcaklık üretimi kontrol etme metodları var.2.1 Elektrik değiştirmesinin ısı üretimini azaltır. Söndürme tüpü yüksek frekans değiştirme güç temsilinde daha sıcaklık üreten komponentlerden biridir. Sıcaklığını azaltmak sadece değiştirme tüpünün güveniliğini geliştirebilir, aynı zamanda bütün makinenin sıcaklığını azaltır, bütün makinenin etkileşimliliğini ve başarısızlıklar arasındaki orta zamanı geliştirir. (MTBF). Anahtar tüpü normal operasyonda olduğunda, iki durumda ve kapatıldığında, üretilen kaybı iki kritik durum tarafından ve devlet tarafından sebep olan kaybın kaybına bölünebilir. Aralarında, devlet kaybı kendisi değiştirme tüpünün durumda dirençliği tarafından belirlenmiştir. Bu kaybı düşük dirençli değiştirme tüpünü seçerek azaltılabilir. MOSFET'nin durumda dirençliği IGBT'den daha büyük, fakat operasyon frekansı daha yüksektir, bu yüzden hâlâ elektrik tasarımı değiştirmek için tercih edilen bir cihazdır. Şimdi IR'nin yeni IRL3713 serisi HEXFET (altıgenal alan etkisi transistor) gücü MOSFET'nin durumda 3 mΩ dirençliğine ulaştı, böylece bu aygıtlar düşük yönlendirme kaybı, kapı yükleme ve kaybı değiştirmesi için düşük. Amerikan APT şirketi aynı ürünler de var. İki kritik durumlardaki kaybı kapatma ve kapatma durumlarında daha hızlı değiştirme hızlı ve daha kısa bir iyileştirme zamanları ile aygıtları seçerek de azaltılabilir. Fakat daha önemli olan, daha iyi kontrol metodlarını tasarlayarak kaybıları azaltmak. Bu metod değiştirme frekansı daha yüksek olduğunda avantajları gösterebilir. Örneğin, çeşitli yumuşak değiştirme teknolojileri sıfır voltaj ve sıfır şu anki durumda kapatılması veya kapatılmasını sağlayabilir, bu yüzden bu iki durum yüzünden kaybını büyük azaltır. Fakat bazı üreticiler hâlâ maliyetin perspektivinden zor değiştirme teknolojisini kullanır ve değiştirme tüpünün kaybını azaltır ve güveniliğini çeşitli türler buferleme teknolojileri ile geliştirebilirler.2.2 Elektrik diodunun ısı üretimini azaltır. Ve seçilen türler de farklı. İçeri 50Hz'i düzeltmek için normal koşullar altında düzeltmek için kayıtları azaltmak için daha iyi kontrol teknolojisi olmayacak ve sadece yüksek kaliteli aygıtlar seçilebilir, yönetme voltasyonu kullanmak gibi. Daha hızlı kapatma hızlı ve yumuşak iyileştirme için Schottky diodi ya da ultra hızlı iyileştirme diodi. Yüksek frekans dönüştürücünün ikinci tarafındaki düzeltme devreleri de düzeltme voltaj düşürmesini ve ısı üretmesini daha da azaltmak için sinkron düzeltme yöntemini kabul edebilir, ama ikisi de maliyeti arttıracak. Bu yüzden, üretici performans ve maliyetler arasındaki dengeyi nasıl anladı ve en yüksek maliyetler performansını başarıyor, çalışma değerli bir soruydur. Enerji depolama filtrü induktörleri, izole güç malzemeleri ve yüksek frekans değiştiricileri. İş sırasında bakır kaybını ve demir kaybını üretecekler. Bu kaybı sıcaklık şeklinde yayılır. Özellikle de induktörler ve değiştiriciler için, kollardaki yüksek frekans akışı deri etkisi yüzünden bakra kaybını ikiye katlayacak. Bu yüzden induktörler ve değiştiriciler yüzünden kaybı bozulamaz bir parça olur. Bu yüzden tasarımda, paralel rüzgarlama için çoklu ince sağlam kablolar kullanılmalı, ya da geniş ve ince bakra çarşafları deniz etkisini azaltmak için rüzgarlama için kullanılmalı. Manyetik çekirdek genellikle Japonya'da üretilen TDK manyetik maddelerden oluşturulmuş yüksek kaliteli ferit maddelerinden oluşturulmuş. Manyetik saturasyonu engellemek için model seçimde belirli bir sınır kalmalı.2.4 Sahte yükünün kalorifik değerini azaltmak için yüklemez durumların sebebi olan voltaj arttırmasını engellemek için yüksek güç değiştirme elektrik malzemeleri sık sık sık yük-yük güç dirençlerle hazırlanır. Bu özellikle kaynaklı PFC birimleri için güç malzemeleri için doğru. Elektrik tasarımı çalıştığında, aptal yükü küçük bir miktar akışının geçmesi gerekiyor. Bu sadece değiştirme güç tasarımının etkinliğini azaltmayacak değil, aynı zamanda sıcaklık üretimi bütün makinenin sıcaklık stabiliyetini etkileyen bir faktördür. Bastırılmış tahtadaki aptal yükünün (PCB) pozisyonu sık sık sık çıkış filtresi için kullanılan elektrolik kapasitesine çok yakın ve elektrolik kapasitörü sıcaklığa çok hassas. Bu yüzden aptal yükünün kalorifik değerini azaltmak gerekiyor. Daha mümkün bir yol, aptal yükü değişken impedance yöntemi olarak tasarlamak. Aptal yük impedansının büyüklüğü değiştirme güç tasarımının çıkış akışını keşfeterek kontrol edilir. Elektrik tasarımı normal bir yükde olduğunda, aptal yük şu anki tüketme durumunu çıkarır. yük yokken, salak yükü en büyük akışını tüketiyor. Bu güç teslimatının yükü olmayan stabiliyetine etkilemeyecek, güç teslimatının etkileşimliliğini azaltmayacak ve gereksiz bir miktar ısı üretilmeyecek.3 Sıcak dağıtım tasarımı3.1 Sıcak dağıtımın temel yöntemi ve hesaplama yöntemi