Diode-tirisztor modulokat
Hőmérséklet-szabályozó rendszer
A fejlesztők és a tulajdonos a forgalomba egyre nagyobb igényeket támasztanak energiasűrűség és a megbízhatóság. A gyártók a tirisztor és dióda-tirisztor modulokat, meg kell oldanunk egy nagyon ellentmondásos probléma a „cheapening a terméket, ugyanakkor fokozza a fogyasztói tulajdonságait.”
Amikor kiválasztjuk a típusú tirisztor vagy tirisztor modul diodnonogo különleges üzemeltetési feltételek általában figyelembe veszi a következő tényezőket:
- bemeneti feszültség, és korlátozza a változás;
- terhelő áram túlterhelés együttható és hossza mellett adott hűtési körülmények között;
- megengedett teljesítmény zóna (biztonságos működési terület).
Maximális megengedett feszültség határérték, a csúcs áram és a csomópont hőmérséklete, a leírásban megadott nem szabad túllépni semmilyen működési feltételeket, beleértve az újratöltés.
Ezért összefoglalva Reference / katalógusok (az úgynevezett jóléti Rövid Forms) a gyártók privoyadt gyakrabban, mint nem a két paraméter
(Áram / feszültség, de még mindig nem tudom, mi), és az alap (a jelölés):
VDRM -Povtoryayuscheesya impulzus (csúcs) off-state feszültség
VRRM -Povtoryayuscheesya impulzus (csúcs) zárófeszültség
ITRMS - Az aktuális érték a váltakozó áram a nyitott állapotban
ITAV - Átlagos váltakozó áram a nyitott állapotban
TC - ház hőmérséklete
ITSM - A bekapcsolási áram a nyitott állapotban (csúcs áram)
RTcont - maradék ohmos ellenállás
VT (TO) - A nyitóirányú feszültségesés a nyitott állapotban
TVJ - effektív hőmérséklet p-n átmenetet
Rth (j-c) - Teplovoe rezisztencia p-n átmenet esetre
Ugyanez vonatkozik a mechanikus és klimatikus hatások, szigetelés meghatározott paraméterek az eredeti adatlap
valamint a meghatározott követelményeknek a telepítési (például mechanikai nyomaték vegyületek [1]).
A probléma a korszerűsítése szabványos tirisztor és dióda-tirisztor modulokat, hogy javított elektromos és termikus jellemzőkkel nem kell megváltoztatnia a ház mérete, valamint eljárás a rögzítő és összekötő modulok. Cseréje elavult teljesítményű készülékek az új kötelezettség nélkül kerül sor, minden beavatkozás az építési. Ez elsősorban vonatkozik az ilyen közös és népszerű komponensek, mint például villamosan szigetelt tirisztor és dióda-tirisztor-modulok, kivásárlási gyártási program SEMIKRON nevezzük / cm. Egy linkre / SEMIPACK (ábra. 1) (SKKT, SKKH, SKMT, SKKL).
Ábra. 1 tervezési modulok 5. / A / és 6. / b / generáció
Az egyik leginkább innovatív megoldásokat, amelyek be vannak ágyazva a 6. generációs SEMIPACK, acél rugó összeköti a vezérlő terminálok áramvezető gyűjtősínek DBC-szubsztrát (ábra. 1b). Megbízhatósága és stabilitása a paramétereket a rugós érintkezők működés közben megerősítés mind a saját kutatási / szett tartalmazza a meghibásodási statisztikák / tervezési SEMIKRON modulok, valamint a külső szakértők. [3]
A fő különbség az építőiparban, az 5. és 6. generációs tirisztor és dióda-tirisztor modulokat komoly számának csökkenése köztes rétegek. Ezek a változások ábrán mutatjuk be. 2, ami azt mutatja, hogy az új komponensek eltűnt átmenet molibdén lemez és egy vékony réteg réz elérhető DBC-szigetelő szubsztrátum. Szilícium kristályokat rögzíthető közvetlenül a kerámia bázis, így csökkentve a termikus ellenállás és növeli a megengedett áramsűrűség.
2. ábra számos közbenső réteg modulok 5. és 6. generáció
Változás a belső szerkezete a régi és az új generáció ábrán látható. 3, ami azt mutatja, jól látható változás formájában villamos érintkezők. Javító teljesítmény átalakítók biztosan értékelni azt a tényt, hogy annak ellenére, hogy a számos fejlesztést, az új modulok SEMIPACK 6 teljes mértékben kompatibilis a tirisztor és dióda modul tiristorrnymi előző sorozatban, és a méretek, valamint eljárás összekötő erő és a jel csapokat.
Ábra. 3. Az áramellátás és jelkapcsokat tirisztoros és dióda-tirisztor modulokat
nagyon fontos a fejlesztők és a felhasználók számára, mert ez azt jelenti, hogy az átmenetet egy új generációs lesz változás nélkül a tervezés az áramvezető sínek, pprofiley hűtők, jelhurkok, és így tovább. d. Üzemi feszültség tartomány, áramlatok és hatásköre, amely lehet és munkát, tirisztor és a dióda-tirisztor modulokat SEMIPACK SEMIKRON, látható a 4. ábrán
Ábra. 4 SEMIPACK vonal modulok 6. és tartományok üzemi áram
Hogyan kell kezelni a hőt szokásos tirisztoros és dióda-tirisztor modulokat
Forrasztott csatlakozások nevezik oka a legjelentősebb tényező [2], határozza meg a élettartama hálózati kapcsolók a változó
terhelést. Ha vesszük a modul típusa SEMIPACK 5. generációs (ez vonatkozik minden típusú SKKT, SKKH, SKMT, SKKL), akkor
élettartama során képes ellenállni nem több mint 10 ezer. thermocycles hőmérséklet változik ΔTj = 100 K. Az elsődleges oka a hiba ebben az esetben a megsemmisítése a forrasztott kötés lassú. Fáradtság folyamatok működő hajlamosak felhalmozódni, amelyek növekedéséhez vezet a termikus ellenállás Rth lágyforrasz réteget, helyi túlmelegedést a kristályok és az ezt követő kudarca a komponens.
Az érték Rth (j-c) (rezisztencia „kristály - Corpus”) szerves paraméter határozza meg a túlmelegedés hőmérséklete a chip a házhoz viszonyított 1 watt kimenő teljesítmény kifelé, és a legtöbb jelentősen mutatja a termikus tulajdonságait az egész szerkezet. Számának csökkentése rétegek vezetett több mint 30% -kal csökkent a paraméter értéke a „meghibásodása esetén” a tirisztor és dióda-tirisztor modulokat 6. generációs SEMIPACK.
A közép-70-es évek A múlt század SEMIKRON javasolt egy innovatív koncepció elszigetelt MOSFET, amelynek a lényege. külön elektromos áramút hőáramlás (ábra. 5).
Ábra. 5 együtthatók tágulási és a hőáramlás
Izolálása modul áll a különböző anyagok különböző termomechanikai jellemzőkkel: félvezető chipek, réz és alumínium vezetékek, kerámia lemezek. Fém alkatrészek és szigetelő elemek, amelyek különböző értékeket a hőtágulási együtthatók CTE (vagy CTE - hőtágulási együttható), mereven összekapcsolt. A következmény mindig elérhető chip hőmérséklet oszcillációk kezdeményezett eltéréseit, ingadozását a terhelési áram, a generációs termomechanikai stressz vohdeystvuyuschih integráltan összefüggő réteget. A táblázatban ábrán látható. Az 5. ábra a értékei CTE mag
modul anyagokat. A növekvő gradiens és az átlagos hőmérsékleti ciklusok növeli a valószínűségét a korai kudarc tartalmazza. Az abszolút értéke a mechanikai szilárdsága a kapott szerkezetet arányos a különbség CTE, a nagysága az érintkezési terület, és a hőmérséklet-különbség AT.
Hőelvezetés a teljesítmény félvezető elemeknek útján radiátorok (hűtési profilú), amelynek bordázott felület. Általános szabály,
anyaguk alumíniumból vagy (ritka esetben) és rézötvözetek. A használata bordák növelheti a hűtési felület és a hőleadás érdekében és konvekciós hőáram Streamline és csökkenti a termikus ellenállás.
A hő hatékonyabb elvezetését rendszerek közepes és nagy teljesítmény alkalmazásával egyetlen valódi kényszerhűtés, levegő vagy folyadék. Elegendő légmennyiség szivattyúzott határozza meg a termikus modellezése és kísérleti / példa. - kalorimetriás módszer / és csökkenti a hővezetési ellenállást Rth (s-a) 30-90%, így malozavisimym a teljesítmény disszipáció.
Persze, az építőiparban a modult kell kialakítani, oly módon, hogy megakadályozza a negatív hatást gyakorol a élettartama termikus ciklusok. A fő módja a probléma megoldásának kapcsolatban a standard tirisztor és dióda-tirisztor modulokat a végső elutasítása a forrasztott kötések és a nagyobb műanyag forrasztások.
Használata rugós érintkezők mint jelkapcsokat is javítja a termikus kerékpározás a hálózati kapcsolót. Egy ilyen kapcsolat módszerrel (ábra. 1b), előmozdítása egyszerűsítés és cheapening összeszerelési folyamat lehet használni a széles teljesítmény-tartományban és típusú házak modulok.
Jelentős átalakítás a belső szerkezete dióda-tirisztor modul SEMIPACK 6 jelentősen javítani fogja az elektromos jellemzőit. Aki járatos ismert, hogy a csökkentés nagysága a termikus ellenállás növelheti üzemi áram gombot. Növeli áramsűrűség lehetséges, mindenekelőtt, használata révén chipek ferde szelep elrendezés, amely ad okot a tényleges terület, mint a hagyományos kristályos, amelynek egy központi redőny. Az eredmény az összes hogy az intézkedések a növekedés több mint 10% -át a terhelhetőség az új tirisztoros vagy dióda-tirisztor modulokat, azonban a teljes hasznos alapterülete a chip változatlan marad.
Szintén fontos paraméter, ami lehetővé teszi, hogy jóllehet közvetetten, de meglehetősen megbízható becslés megbízhatóságának a hálózati kapcsoló megengedett amplitúdója túláram I TSM, amely a 6. generációs összetevők nem változott képest az 5. generáció. Ez a paraméter definíció szerint a csúcs értéke egy fél-szinusz áram impulzus időtartama 10 ms vagy 8,3 ms (hálózatok 50 vagy 60 Hz) / edakogo „harang” /, amely képes arra, hogy kihagyja a tirisztoros vagy dióda-tirisztor modul, míg a megmaradt funkcionális.
SEMIKRON minden terméket, beleértve dióda-tirisztor modulokat külön halad minősítő vizsgálatokat [5]:
irodalom
Kijev, pr.Peremogi 56, of.335