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大功率MOS管散热器的使用和散热技术的应用

发布时间:2019/11/24     来源:电子散热器    站点:http://www.js-hongtu.com
 

      大功率MOS管逆变器工作的时候,发热量非常大,如果MOS管散热效果不好,温度过高就可能导致MOS管的烧毁,进而可能导致整个电路板的损毁。传统大功率逆变器MOS管散热,大功率逆变器MOS管设置于电路板,同时散热器也设置于电路板,MOS管与散热器接触,当电路工作的时候,MOS管散发的热量由散热器迅速散发出去。

       MOS管电子散热器的作用mos散热片是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置,多由铝合金,黄铜或青铜做成板状,片状,多片状等,如电脑中CPU中央处理器要使用相当大的散热片,电视机中电源管,行管,功放器中的功放管都要使用散热片。一般散热片在使用中要在电子元件与散热片接触面涂上一层导热硅脂,使元器件发出的热量更有效地传导到散热片上,再经散热片散发到周围空气中去。

MOS管散热器检测处理方式
1.多铺铜,增加散热过孔。
2.贴散热胶。通常采用散热器加导热硅胶的设计直接接触散热,如果MOS管外壳不能接地,可以采用绝缘垫片隔离后再用导热硅脂散热。也可以选用硅胶片,硅胶覆盖MOS管,除了散热还可以起到防止静电损坏的作用。
    在上述两种方法中有一帖散热胶为较常用的方法,其中常用的散热材料包括导热硅脂、导热双面胶和导热硅胶片。导热硅脂俗称散热膏,导热硅脂以有机硅酮为主要原料,是一种高导热绝缘有机硅材料,几乎永远不固化,可在-50℃—+230℃的温度下长期保持使用。导热双面胶常用于LED等功率器件的散热,其导热系数通常大于1.5W/(M.K);导热硅胶片起到导热作用,在发热体与散热器件之间形成良好的导热通路,与散热片,结构固定件(风扇)等一起组成散热模组。

    为大功率MSO管加装散热片和导热硅胶片时,尽量减少开关管集电极和散热片之间的耦合电容Ci,同时也要保证导热效果。以Laird的导热硅胶片安装为例,安装时首先要保持与导热硅胶片接触面的干净,预防导热硅胶片黏上污秽,安装时可以采用撕去另一面保护膜,放入散热器,再撕去后一面保护膜的方式安装,同时注意力度要小,避免拉伤或拉起导热硅胶片。

      如何正确给MOS管加散热片在电子电路设计当中,很多情况下都要考虑EMC的问题。在设计中使用MOS管时,在添加散热片时可能会出现一种比较纠结的情况。当MOS管的EMC通过时,散热片需要接地,而在散热片不接地的情况下,EMC是无法通过的。那么为何会出现这种现象呢?简单来说,针对传导可以将一些开关辐射通过散热器传导到大地回路,减弱了走传输线,让流通的路径更多了。
       针对辐射,没接地的散热器不仅没好处,反而是辐射发射源,对EMC坏处更大,同时接地了,能起到一定的屏蔽效果,所以布板时,将大电解电容用来做屏蔽用,将IC放在大电解电容下面防止干扰都是这个道理。
      共模干扰骚扰通过MOS管与散热片寄生电容、LISN、以及L、N线返回到源。如果MOS管接地的话,在骚扰电压一定的情况下,阻抗很低,骚扰电流很大,导致CE测试失效。
       开关管由导通切换为关断状态时,脉冲变压器分布电感储存的能量,将与C1产生振荡,导致开关管C、E之间的电压迅速上升达500V左右,形成浪涌电压。并产生按开关频率工作的脉冲串电流,经集电极和散热器之间的分布电容Ci及变压器初,次级之间的分布电容Cd返回AC线形成共模骚扰电流。
      开关管由关断切换为导通状态时,C1通过开关管放电形成浪涌电流产生差模骚扰。
      减少开关管集电极和散热片之间的耦合电容Ci。可以选用低介电常数的材料作绝缘垫,加厚垫片的厚度。也可以用静电屏蔽的方法。例如,在集电极和散热片之间垫上一层夹心绝缘物,即绝缘物中间夹一层铜箔,作为静电屏蔽层,并接在输入直流OV地上,散热片仍接机壳地,这层静电屏蔽层将大大减小集电极和散热片之间的电场耦合。共模干扰转化为差模,回流的源中,不通过LISN。
      如果在电路功率大的时候,MOS管的数量会比较多,按照目前这种MOS管散热结构,只能增加散热器和电路板的长度来供所有MOS管散热,这样就会增加机箱的体积,同时这种散热结构,风量发散,散热效果不好。有些大功率逆变器MOS管会安装通风纸来散热,但是安装通风纸很麻烦。所以MOS管对散热的要求很高,散热条件分为较低和较高,即在运行中的散热情况的上下浮动范围。一般在选购的时候通常采用偏差的散热条件为标准,这样在使用的时候就可以留出较大的安全余量,即使在高温中也能确保系统的正常运行。
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