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開關電源熱分析與計算的意義及熱設計的目標

2474220 2017-09-29 | rar | 0.3 MB | 次下載 | 免費

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資料介紹

　　本篇文章主要介紹的內容如下

　　●開關電源熱分析與計算的意義

　　●熱設計的目標

　　●熱路與溫度的計算

　　●散熱方式分析與選擇

　　●散熱設計的一般原則與步驟

　　●熱設計仿真介紹

　　●總結

　　開關電源熱分析與計算的意義

　　●高效率，高集成度，高功率密度是電源發展的重要方向，然而對于電源設計人員而言，功率器件跟整個電源系統的熱設計，依然是非常有挑戰性的工作。

　　如：一臺輸出700W的全磚模塊電源，即使轉換效率高達95%，然而依然有近37W的發熱量需要處理，如果不仔細分析計算，將會影響整個系統的MTBF與可靠性，嚴重時甚至可能燒毀功率器件。

　　●高溫對電源的影響：

　　絕緣性能退化；元器件損壞；材料的熱老化；低熔點焊縫開裂、焊點脫落；器件之間的機械應力增大；

　　●對開關電源的熱分析與計算的積極意義：

　　能精確計算元器件的溫升，為電源壽命計算提供依據通過對系統的整體溫升分析與計算，為器件的選型與降額設計提供依據通過對元器件熱分析與計算，為散熱方式與散熱器件的選擇提供依據能有效控制整體溫升，降低元器件的早期失效率，大大提升可靠性。

　　熱設計的目標

　　●確保任何的元器件不超過它的最大工作節溫

　　也就是說如何的控制元器件的發熱量，如果元器件的發熱量得不到有效控制，那么元器件將在幾分鐘甚至更短的時間里失效。

　　一般而言，溫度升高電阻阻值降低；高溫會降低電容器的使用壽命；高溫會使變壓器、扼流圈絕緣材料的性能下降；晶體三極管的電流放大倍數加大；MOSFET的漏源導通電阻增大。

　　方法：

　　a、優選控制方式：軟開關技術（QR，LLC，有源鉗位），移相控制技術，同步整流

　　b、選用低功耗的器件：CoolMOS，SiC diode，高磁導率的磁性材料等

　　c、根據應用的場合，做好元器件的降額設計

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