/ 前语 /。 功率半导体热规划是完结。IGBT。、碳化硅SiC高功率密度的根底,只要把握功率半导体的热规划根底知识,才干完结准确热规划,进步功率器材的使用率,下降体系本钱,并确保体系的可靠性。 功率器材热规划根底系列文章会联系实践,比较体系地讲解热规划根底知识,相关规范和工程丈量办法。 功率半导体模块壳温文散热器温度。 功率模块。的散热通路由。芯片。、。DC。B、铜基板、散热器和焊接层、导热脂层串联构成的。各层都有相应的热阻,这些热阻是串联的,总热阻等于各热阻之和,这是因为热量在传递过程中,需求顺次战胜每一个热阻,所以总热阻便是各热阻的累积。 各芯片在导热通路上有多个导热层,在IEC 60747-15 Discre。te。sem。ic。onductor devices–15_Isolated power semiconductor devices依照规划的详细需求界说了壳温Tc和散热器温度Th,以及测验办法。 在损耗和热。仿真。时,根本的仿真总是针对单个IGBT或单个。二极管。,所以需求知道的壳温是指芯片正下方的温度,散热器温度也是指芯片正下方的温度。英飞凌。数据手册便是这样界说的。 依照IEC 60747-15,详细测验办法为: Tc:壳温是经过功率开关(芯片)下面穿透散热器以及热界面资料的小孔丈量到的管壳温度Tc。 Ts(Th):散热器温度是经过止于散热器外表下方2mm±1mm(型式实验特征,应予规则)的规则的盲孔丈量。 Tsx:散热器温度也能够取自距功率开关(芯片)最近的最热可触及点,但这壳温与英飞凌数据手册上的界说和丈量办法不共同,这样的管壳温度能够作为规划也丈量参阅,需求的化,能够经过丈量定标,树立与结温的函数联系。 为了丈量Tc打了穿透散热器以及热界面资料的小孔,刺进。传感器。会影响模块壳到散热器的热传递,好在有基板的模块,热会在基板上横向传导分散,孔和探头对丈量误差能够控制在5%水平。 注:在IEC 60747-15中的Rth(j-s),Rth(c-s)与本文中Rthjh和RthCH共同。 关于没有基板的模块,如英飞凌的Easy系列,DCB下外表的铜层很薄,热的横向传导十分有限,热传递的有用面积与芯片尺寸适当,打孔测壳温对模块散热影响就比较大,丈量改变了工况,这样的丈量不宜发起。 因而,关于这种没有基板的模块,热阻抗的参阅温度为Ts(Th)而不再用TC,便是说直接界说RthJH,在数据手册里找不到RthJC和RthCH。 模块壳温的工程丈量办法: 在芯片底部测壳温是型式实验办法,用于功率渠道开发,而实践使用中,功率模块会自带NTC,负温度系数热敏。电阻。作为测温元件。 NTC安装在硅芯片的邻近,以得到一个比较严密的热。耦合。。依据模块的不同,NTC或许与硅芯片安装在同一块DCB上,或许安装在独自的基片上。 NTC丈量值不是数据手册中界说热阻的壳温,需求依照经历进行批改,或进行散热定标。 热量或许传导途径的等效热路: 经历法: NTC可用于稳态过热维护,其时间常数大约是2秒。在数据手册上的瞬态热阻曲线上能够读到芯片的热时间常数,0.2秒左右,可是整个散热体系的时间常数却十分大,譬如在20秒左右,因而NTC能够。检测。较缓慢温度改变和缓慢过载状况,对短时结温过热维护是力不从心的,更不能用于短路维护。 咱们能够有两个简略的说法: 1.因为衔接芯片结到NTC的途径RthJNTC上有温度差,热敏电阻NTC的温度TNTC会比结温TJ来得低。 2.但NTC的温度会比散热器上丈量的温度来得高。由经历可知,关于。电力电子。设备,散热器的温度和NTC的温度的差值约等于10K的温度左右。 这办法仅用于预算,主张用下面的定标法和热仿真得到更准确的数值。 定标法: 关于结构规划完结的功率体系,咱们能够测得芯片外表温度和在特定的散热条件下的Tvj~TNTC曲线,这曲线能够很好协助你使用NTC在稳态条件下来监测芯片温度。详细办法参阅。《论文|怎么经过IGBT模块内置的NTC电阻丈量芯片结温》。。 下图便是摘自上述微信文章,被测器材是PrimeP。AC。K模块FF1000R17IE4 1000A/1700V,选用可调风速的风冷散热器。 芯片的温度用。红外。热成像仪丈量,数据手册所界说的壳温用热电偶在芯片下方丈量。NTC电阻值经过数据采集器记载,而且依据IGBT模块数据手册中的NTC阻值-温度曲线将电阻值转换成对应的温度值。 单管管脚温度丈量: 功率半导体单管,例如TO-247-3封装,其。中心。管脚是结构的一部分,在体系规划中往往测中心管脚温度作为壳温的参阅,为此JEDEC即固态技能协会在1973年就发布了一份出版物《丈量。晶体管。引线温度的。引荐。做法》,现在有用版本是2004年的JEP84A 。 JEP84A引荐做法包含: 1.主张的引线温度丈量点为间隔外壳1.5毫米处或制造商指定的方位,如图绿点方位; 2.热电偶丈量时,有必要留意热电偶与引线外表的结实触摸,主张选用焊接方法; 3.热电偶球的横截面积不得大于引线横截面积的二分之一,因为图示封装b3=2.87mm,所以热电偶不要超越1.4mm。 内容来源:https://hoangkimngan.com/app-1/lịch nha hôm nay,http://chatbotjud-teste.saude.mg.gov.br/app-1/chat-brasil.com
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