二是过载电流的大小与持续时间,根据焦耳定律,热量 Q = I²Rt(I 为电流,R 为导通电阻,t 为时间),过载电流越大、持续时间越长,产生的热量越多,结温上升越快,模块越容易超出耐受极限。模块设计时需通过选择高导热系数的封装材料、优化芯片面积等方式提升晶闸管的热容量,同时通过合理的电路设计(如均流电路)确保多晶闸管并联时电流分配均匀,避免个别器件因过载率先损坏。短期过载电流通常指持续时间在 10 毫秒至 1 秒之间的过载电流,根据持续时间可分为三个等级:极短期过载(10ms-100ms)、短时过载(100ms-500ms)、较长时过载(500ms-1s)。不同等级的短期过载,模块能承受的电流倍数存在明显差异,主要原因是电流产生的热量随时间累积,持续时间越长,允许的电流倍数越低,以避免结温超出极限。淄博正高电气品质好、服务好、客户满意度高。广西大功率可控硅调压模块生产厂家

当正向电压接近额定重复峰值电压(V_RRM)时,PN结耗尽层电场强度升高,易产生热电子发射,导致漏电流增大;反向电压过高则可能引发PN结击穿,形成长久性损坏。此外,频繁的开关操作(如斩波控制、移相控制)会产生开关损耗,导致芯片局部过热,加速PN结老化,缩短寿命。热应力老化:晶闸管的结温波动是导致寿命衰减的主要因素。正常运行时,结温随损耗变化在安全范围内波动(如50℃-100℃),但频繁启停、负载突变会导致结温骤升骤降(温差可达50℃以上),芯片与封装材料的热膨胀系数差异会产生热应力,导致封装开裂、导热界面失效,热量无法有效传递,进一步加剧结温升高,形成恶性循环,导致晶闸管失效。德州可控硅调压模块品牌淄博正高电气优良的研发与生产团队,专业的技术支撑。

芯片损耗:触发电路中的驱动芯片、控制单元中的MCU等,工作时会消耗电能,产生热量,若芯片封装散热性能差,可能导致局部温升过高,影响芯片性能。散热条件决定了模块产生的热量能否及时散发到环境中,直接影响温升的稳定值。散热条件越好,热量散发越快,温升越低;反之,散热条件差,热量累积,温升升高。散热系统设计模块的散热系统通常包括散热片、散热风扇、导热界面材料(如导热硅脂、导热垫)与散热结构(如液冷板),其设计合理性直接影响散热效率:散热片:散热片的材质(如铝合金、铜)、表面积与结构(如鳍片密度、高度)决定其散热能力。
保护参数与过载能力匹配:保护电路的电流阈值与时间延迟需与模块的短期过载电流倍数匹配。例如,模块极短期过载电流倍数为3-5倍(10ms),则电流阈值可设定为5倍额定电流,时间延迟设定为10ms,确保在10ms内电流不超过5倍时不触发保护,超过则立即动作;对于短时过载(100ms-500ms),阈值设定为3倍额定电流,时间延迟设定为500ms。分级保护策略:根据过载电流倍数与持续时间,采用分级保护:极短期高倍数过载(如5倍以上),保护动作时间设定为10ms-100ms;短时中倍数过载(3-5倍),动作时间设定为100ms-500ms;较长时低倍数过载(1.5-3倍),动作时间设定为500ms-1s。淄博正高电气愿与各界朋友携手共进,共创未来!

温度保护:通过温度传感器实时监测晶闸管结温,当结温接近较高允许值(如距离极限值10℃-20℃)时,触发保护动作,降低输出电流或切断电路。温度保护直接针对过载的本质(结温升高),可更准确地保护模块,避免因电流检测误差导致的保护失效或误触发。能量限制保护:根据晶闸管的热容量计算允许的较大能量(Q=I²Rt),当检测到电流产生的能量超过设定值时,触发保护动作。这种保护策略综合考虑了电流与时间,更符合模块的过载耐受特性,适用于复杂的过载工况。淄博正高电气有着优良的服务质量和极高的信用等级。广西大功率可控硅调压模块生产厂家
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小功率模块(额定电流≤50A),小功率模块通常采用小型封装(如TO-220、TO-247),散热片体积小,导热路径短,温度差(芯片到外壳)较小(约15-20℃)。采用Si晶闸管的小功率模块,外壳较高允许温度通常为95℃-110℃,标准环境温度25℃下,较高允许温升为70℃-85℃;采用SiC晶闸管的模块,外壳较高允许温度为140℃-160℃,较高允许温升为115℃-135℃。率模块(额定电流50A-200A),率模块采用较大封装(如IGBT模块封装、定制金属外壳),配备中等尺寸散热片,温度差(芯片到外壳)约20-25℃。Si晶闸管率模块的外壳较高允许温度为100℃-120℃,较高允许温升为75℃-95℃;SiC晶闸管模块的外壳较高允许温度为150℃-170℃,较高允许温升为125℃-145℃。广西大功率可控硅调压模块生产厂家