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25kw碳化硅快速直流充电器的研制(第8部分):热管理

2022-5-12 13:14| 发布者: 闪电| 查看: 98| 评论: 0

摘要: 在本系列的第1部分到第7部分中,我们介绍了一种使用宽电源的25kW快速直流电动汽车充电器的开发onsemi的碳化硅(SiC)电源模块和电源组件组合。在这一部分中,我们将注重热管理的整体设计,提高效率、可靠性,防止早 ...




在本系列的第1部分到第7部分中,[1-7]我们介绍了一种使用宽电源的25kW快速直流电动汽车充电器的开发onsemi的碳化硅(SiC)电源模块和电源组件组合。在这一部分中,我们将注重热管理的整体设计,提高效率、可靠性,防止早产

系统中的故障。

首先,我们将介绍SiC MOSFET模块相对于分立SiC MOSFET的各种优势开关损耗和热组装的前景。其次,我们将介绍热管理用于设计冷却风扇组件和控制系统的技术和计算,以及我们如何利用SiC电源模块的内部NTC功能,用于自动控制PFC和dc中的风扇冷却舞台。详细讨论了用于调节风扇转速的PWM到电压转换器的设计,包括仿真演示了其运行的关键方面及其补偿器的设计。

离散与模

开关损耗

与分立SiC MOSFET相比,SiC MOSFET模块通常具有更高的效率,因为其减少寄生虫。例如,下表比较了离散的20米/开氏1200伏SiC MOSFET
TO247-4引线封装(NTH4L020N120SC1[8])和SiC MOSFET模块(NXH020F120MNF1PTG[9])。

表1。比较分立SiC MOSFET和SiC MOSFET模块的开关损耗。

表1中的规格取自产品的数据表,它们表明该模块具有更低的性能开关损耗。这是因为封装中的寄生电感较低,从而允许更高的功率能力。因此,与分立MOSFET相比,SiC模块可以在更高的开关频率下工作系统中的输出相同。更高的开关频率有助于减小无源元件尺寸,以及整体设计尺寸。

热组装

封装组装在热管理中起着重要作用。分立MOSFET和模块没有同样的热组件。在分立MOSFET封装中,芯片通常连接到铜垫(或“标签”)。这个铜垫是模制的,当加热片与空气或外部空气接触时,外部可见散热器。然而,在MOSFET和晶体管之间使用热界面材料(TIM)或热化合物散热器。使用隔热垫有两个原因:

 改善从MOSFET散热片到散热器的热传导

 将散热片与散热器进行电气隔离。


路过

雷人

握手

鲜花

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