Junction Temperature Control for More Reliable Power Electronics

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Nhiệt độ mối nối thay đổi gây ra ứng suất nhiệt chu kỳ (thermal cycling), là nguyên nhân chính dẫn đến hỏng hóc trong các module bán dẫn công suất.

  • Mô hình tuổi thọ như Coffin-Manson-Arrhenius và Bayerer được sử dụng để dự đoán số chu kỳ nhiệt trước khi hỏng, dựa trên biên độ và nhiệt độ trung bình của chu kỳ.
  • - Các kỹ thuật ATC bao gồm:
  •   - Điều khiển gate theo nhiệt độ để giảm tổn thất chuyển mạch.
  •   - Điều chế PWM gián đoạn (DPWM) để giảm tổn thất và nhiệt độ.
  •   - Điều chỉnh tần số chuyển mạch và điện áp DC-link để kiểm soát tổn thất.
  •   - Điều phối công suất chủ động và công suất phản kháng giữa các bộ chuyển đổi song song để cân bằng nhiệt độ.
  • - Ứng dụng ATC trong:
  •   - Truyền động điện: giảm chu kỳ nhiệt ở tốc độ thấp bằng cách điều chỉnh tần số chuyển mạch.
  •   - Năng lượng tái tạo: điều chỉnh MPPT để giảm biến thiên nhiệt độ do thay đổi bức xạ mặt trời.
  •   - Máy biến áp thông minh (Smart Transformer): chia sẻ công suất giữa các module để giảm ứng suất nhiệt.
  • - Các kỹ thuật ATC có thể giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị mà không cần thay đổi thiết kế phần cứng, nhưng cần được tinh chỉnh phù hợp với hồ sơ nhiệm vụ (mission profile) của từng ứng dụng.