电源模块的低温和高温工作会造成什么样的影响?
现在电源模块的体积越来越小,功率密度越来越高,模块的工作环境越来越差,其高低温设计,散热设计和应力问题逐渐引起了人们的关注。工程师。
电源模块可靠性设计的秘诀是什么?这篇文章是为您宣布的。对于电源模块,它必须首先满足输入和输出特性,例如输入电压范围,额定功率,隔离耐压,效率,纹波和噪声,才能满足使用要求。
之后,工程师最关注的参数是其高低温性能。 1.什么是高低温测试?有什么作用?通常,在不同的应用领域中,电源模块的工作温度范围要求是不同的:在低温和高温两个极端气候条件下,通过高温和低温测试来确定产品的适应性和一致性。
由于组件的特性会在低温和高温条件下发生一定程度的变化,因此性能参数具有温度漂移特性。因此,许多电源模块通常在正常温度条件下都没有问题,但是在高温和低温环境下进行测试时,发现它们无法正常工作或性能参数大大降低。
2.电源模块在低温和高温下运行会有什么后果?容性负载能力减弱,无法以最大容性负载启动;工作振荡,输出电压纹波和噪声变大,频率变化,严重的输出电压跳变,模块吹口哨;启动时输出电压过冲幅度增加,超出规定范围;高温老化损坏,模块无输出;启动不良,例如当输出电压上升时输出电压上升,波形明显丢失,输出电压不稳定甚至模块完全无法启动;重载或满载工作时的输出电压明显降低。 3.如何克服电源模块的低温和高温工作的不良后果(1)散热设计电源模块的散热设计很简单:通过散热设计,模块内部产生的热量减少了在满足性能要求的同时尽可能降低热阻并选择合理的冷却方法。
加热组件应尽可能分散。设计PCB板时,必须确保印刷线路的载流能力,并且印刷线路的宽度必须适合于电流传导。
对于大功率SMD组件,可以使用大面积的铜箔来增加PCB的散热面积。电源模块内部可以填充导热硅胶和树脂,以减少模块内部组件的温度升高。
对于较大功率的模块,可以使用散热器来散热,从而增加了对流和辐射的表面积,从而大大提高了电子设备的散热效果。图为未封装的电源模块。
在室温下长时间工作后,测试红外热像仪的表面温度。其中,在不灌封的情况下,室温下测得的MOS管的最高温度为85.5°C,然后用热电偶和数据采集仪器在高温条件下测试填充灌封胶的最终产品的温度,最高温度是97.2。
℃,对于最高温度为175℃的MOS管,其温度降额满足一级降额,并且性能相当出色。 (2)降额设计所谓的降额设计是一种使组件的使用应力低于其额定应力的设计方法。
降低组件的额定值并用于使电子组件的工作应力适当低于其指定的额定值。对于特定的降额级别,请参阅“国家军事标准组件降额指南GJB / Z35-93”,通常可以将其分为三个降额级别。
(3)应力设计对于功率模块的应力设计,应着重于场效应晶体管(MOS管),二极管,变压器,功率电感器,电解电容器,限流电阻等。确保在各种极端条件下(例如,在整个电压范围内具有稳态,瞬态,短路等特性,以确保产品的可靠性。
例如,对于最大Vds电压为100V的MOS管,作为
