パワーモジュールのサービスを改善する方法

パワーモジュール内のMOSチューブ、ダイオード、トランス、その他の予備部品は動作中に多量の熱を発生し、高温が続くと内部の電解コンデンサの寿命の低下や絶縁低下など、信頼性に大きな影響を与えます。トランスのエナメル線、トランジスタの損傷、材料の熱老化、はんだ接合部の脱落など。 統計によると、電子部品の信頼性は温度が 2 度上昇するごとに 10% 低下します。 パワーモジュールの過熱を避けるためには、熱設計が不可欠です。

パワーモジュールの熱設計では、熱設計エンジニアは損失の削減と熱管理から始めることができます。

エネルギー損失を削減します。

パワーモジュールの損失を引き起こす主な部品には、主にMOSチューブ、ダイオード、トランス、パワーインダクタ、電流制限抵抗などが含まれます。損失は発熱の直接の原因であり、発熱を低減するには損失を低減することが基本です。 損失を減らすにはどうすればよいですか？ エンジニアは回路設計の過程で高度な回路トポロジと変換技術を採用し、高出力と低損失の目標を達成できます。

熱管理:

熱管理はパワーモジュールの設計において非常に重要です。 加熱装置と電源シェルは 100% 接着されていないため、少量の空隙があり、空気の熱伝導率は非常に小さく、わずか 0.02w/m・K です。加熱デバイスの熱を電源シェルにすぐに伝えることができないため、電源モジュールの放熱効率が低下します。

高熱伝導率の界面材料を追加してギャップを埋め、ヒーターと電源の間の空気を排除し、伝熱面積を増やし、熱抵抗を減らし、伝熱効率を向上させることができます。 また、熱伝導シリコン膜の熱伝導率は1.0 w/m・Kと空気の50倍以上と高く、パワーモジュールの放熱性が大幅に向上します。

同時に、ヒートシンクや冷却ファンの設置も非常に効果的な解決策の 1 つです。 一部の超高出力機器では、液体冷却ソリューションも検討できます。 コストは高くなりますが、冷却効果が向上し、パワーモジュールの寿命向上に役立ちます。