АНАЛИЗ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Способы охлаждения полупроводниковых приборов Когда закончена проработка функциональных узлов, определен характер связей между функциональными блоками и процесс проектирования переходит к стадии поиска оптимального расположения компонентов на плате, не забудьте позаботиться о тепловом режиме работы вашего прибора. Если разрабатываемое устройство — серьезная вещь, состоящая из аналоговых и цифровых узлов, прецизионных измерительных схем и (или) силовых каскадов, то проблема тепловой стабилизации становится одной из важнейших — даже если это изделие и не будет работать в экстремальных условиях.

Воздушное, естественное и принудительное охлаждение, испарительное охлаждение с промежуточным теплоносителем Закон Мура предсказал резкое увеличение плотности размещения электронных компонентов в корпусах изделий, произошедшее за последние десятилетия. Одновременно с увеличением коэффициента использования объема изделия увеличивается и плотность тепловых потоков.

Системы охлаждения силовых модулей

Основные методы охлаждения Все способы охлаждения РЭА по методу действия можно разделить на две основные группы: на пассивный и активный методы. Для первого характерен естественный путь отвода тепла при помощи конвекции, теплопроводности и излучения. Для второго — принудительный теплоотвод с применением вентиляторов, термоэлектроохладителей и омывающих жидкостей. Самый простой и потому часто применяющийся способ — пассивный теплоотвод с применением радиаторов. Этот метод основан на явлениях теплопроводности материалов и естественной конвекции.

Расчет параметров охладителей Увеличение теплового рассеяния силовых полупроводниковых модулей при одновременном уменьшении их габаритных размеров приводит к тому, что тепловой расчет изделия становится все более и более важным элементом конструирования. Два свойства — надежность и ожидаемый ресурс работы электронного оборудования—обратно пропорциональны температуре компонентов, входящих в систему. Зависимость между надежностью и рабочей температурой обычного кремниевого полупроводникового прибора показывает, что уменьшение температуры соответствует экспоненциальному увеличению его надежности и ресурса работы.

Выбор охладителя При выборе охладителя, удовлетворяющего требуемым критериям, необходимо исследовать переменные параметры, которые описывают не только свойства самого охладителя, но и характеристики окружающей его системы.

Дискретные приборы Дискретные силовые полупроводниковые приборы с диаметром кремниевых структур от 5 до 101 мм на базе 22 типов корпусов штыревой, таблеточной и фланцевой конструкций (рис. 1.29). Производится широкий ряд низкочастотных (для применения в промышленной сети) диодов и тиристоров на токи от 10 до 6300 А и на рабочее напряжение от 200 до 6500 В. По заказам могут быть поставлены приборы с рабочим напряжением до 8000 В и в термодинамически устойчивых корпусах

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА ОХЛАЖДАЮЩЕГО ВОЗДУХА ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ В процессе преобразования энергии в полупроводниковых приборах возникают потери, значительная часть которых преобразуется в тепловую энергию. Режимы работы преобразователей на подвижном составе железнодорожного транспорта носят случайный характер, что приводит к колебаниям температуры полупроводниковых приборов. Известно, что температурные колебания значительно снижают ресурс работы полупроводников, вызывая преждевременные отказы, наиболее часто встречающимися из которых является тепловой пробой, что в свою очередь, приводит к необходимости замены полупроводникового прибора.