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如何优化电器元件的使用?

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:在实际使用中,除了要处理好驱动、各种过电应力保护及散热等这些共性问题外,还可以选择降额使用。各种器件均有一个最佳的降额范围,在此范围内应力变化对其故障率影响较大。如晶闸管与二极管结温的降额因子为0.75,而功率MOSFET结温的降额因子为0.8。当功率模块并联使用时,通过优化的模块选择、驱动设计及导线布局仍不可能完全达到一个理想的静态和动态平衡,必须根据开关的总额定负载,考虑电流降额使用,建议降额因子为0.9。

如何优化电器元件的使用?

在实际使用中,除了要处理好驱动、各种过电应力保护及散热等这些共性问题外,还可以选择降额使用。电应力的降额度可用最差工况(Worst Case)下可施加的最大应力值(即工作应力)与额定最大应力的比值来表示,也称为降额因子(或降额系数)。最差工况就是器件工作时承受着最大应力的工作状况,一般由外部环境的参数,如温度、电压、开关次数、负载等条件中的一种或多种组成。根据器件使用场合不同,选用适当电流、电压、功率及结温的降额因子,一般选为0.7~0.8,不宜小于0.5,过度的降额会增加整机的成本、体积、重量及设计难度,并且会减少电路的动态范围,或引入新的失效机理。各种器件均有一个最佳的降额范围,在此范围内应力变化对其故障率影响较大。工程中可参照GJB/Z-35《元器件降额准则》指导来进行降额设计。温度降额主要依靠热设计,一般随着温度的升高,器件的输出能力下降。对不同的器件,即使降额等级相同,降额因子也不同。如晶闸管与二极管结温的降额因子为0.75,而功率MOSFET结温的降额因子为0.8。

当功率模块并联使用时,通过优化的模块选择、驱动设计及导线布局仍不可能完全达到一个理想的静态和动态平衡,必须根据开关的总额定负载,考虑电流降额使用,建议降额因子为0.9。比如IGBT单独使用时的额定电流为100A,但在并联使用时只能当作90A的器件使用。(www.xing528.com)

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