PICO電源模塊中溫度對技術的影響有哪些？
發布時間：2020-01-06 14:14:46 瀏覽：2400
對于一個功率模塊，在不同的使用領域，對工作溫度范圍的要求是不同的。采用高低溫試驗確定產品在低溫和高溫兩種極端氣候條件下的適應性和一致性。由于元件在低溫和高溫條件下的特性會發生變化，所以其性能參數具有溫度漂移的特性。因此，許多功率模塊在常溫下沒有問題，但在高低溫環境下測試時，發現其工作異常或性能參數明顯降低。
Pico電源模塊的低溫、高溫運行經常會引起以下現象：工作振蕩，輸出電壓紋波和噪聲變大，頻率變化，輸出電壓跳變嚴重，模塊尖叫；啟動不良，如啟動過程中輸出電壓上升波形明顯下降，輸出電壓不穩定，模塊完全啟動失敗；電容負載容量減弱，不能以最大容性負載啟動；啟動時輸出電壓過沖幅度大于規定范圍；重負載時輸出電壓顯著降低；負載或滿載；模塊高溫老化損壞，模塊無輸出；
pico電源模塊的熱設計是盡可能減少模塊內部產生的熱量，降低熱阻，并在滿足性能要求的前提下，通過熱設計合理選擇冷卻方式。熱組件應盡可能分布。在設計PCB時，必須保證印刷線的載流能力，印刷線的寬度必須適合電流的傳導。對于大功率芯片元件，可以采用大面積銅箔來增加PCB的散熱面積。通過填充導熱硅膠和樹脂，可以降低pico功率模塊內部元件的溫升。對于功率較大的模塊，可以利用散熱片進行散熱，增加對流和輻射的表面積，從而大大提高電子器件的散熱效果。在室溫下長時間工作后，室溫下無澆注MOS管的最高溫度為85.5℃。然后，采用熱電偶和數據采集儀對灌封膠在高溫下的成品溫度進行測試，最高溫度為97.2℃。對于最高溫度為175℃的MOS管，溫度降降達到了一級降，性能相對較好。
在Pico功率模塊的應力設計中，重點對fet-40、mos-41、二極管、變壓器、功率電感、電解電容器、限流電阻等器件進行了設計，確保在全電壓范圍內的穩態、暫態、短路等各種極限條件下都有足夠的降額，以保證器件的可靠性產品。例如，對于最大電壓為100V的MOS晶體管，作為功率模塊的主電源開關，測量最高輸入電壓下的各種狀態，最大VDS＝67.2V，降額因數為0.672，滿足I級降額，且余量足夠。
隨著pico功率模塊越來越小，功率密度也相應地越來越高。特別是帶電解電容器的功率模塊，高溫會加速電解液的消耗，大大降低電解電容器的壽命。高溫會加速元件材料的老化，如降低變壓器漆包線的絕緣特性，導致絕緣和耐壓不良，甚至引起匝間短路。良好的熱設計不僅可以延長電源模塊及其周邊部件的使用壽命，而且可以使整個產品受熱均勻，減少故障的發生
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