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電源模塊高溫失效原因

來(lái)源: | 作者:pmoaf1d4f | 發(fā)布時(shí)間: 2017-04-27 | 5440 次瀏覽 | 分享到:

2. 3 VDMOS
VDMOS（垂直雙擴(kuò)散場(chǎng)效應(yīng)晶體管）在模塊電路中作為開(kāi)關(guān)器件，在感性負(fù)載下工作，承受高尖峰電壓和大電流，具有較高的開(kāi)關(guān)損耗和溫升，其開(kāi)關(guān)頻率可高達(dá)130 kHz, 在這樣高的頻率下工作，可能引起內(nèi)部多種退化機(jī)制，導(dǎo)致VDMOS 的性能下降，甚至失效。
在本實(shí)驗(yàn)中對(duì)模塊中的VDMOS 單獨(dú)加溫，測(cè)試模塊電學(xué)參數(shù)的變化，通過(guò)測(cè)試得到當(dāng)溫度到180℃時(shí)，輸入電流隨溫度的升高有較為明顯的增加。而輸出電壓、輸出電流隨溫度的升高變化較小。此外計(jì)算模塊的輸出效率，判斷模塊是否處在正常工作狀態(tài)，通過(guò)計(jì)算可到對(duì)VDMOS 單獨(dú)加熱到180℃ 時(shí)，模塊的輸入電流迅速增加。而當(dāng)溫度升至220℃，輸出電壓幾乎沒(méi)有變化，由于模塊在150 ℃已經(jīng)失效，而此時(shí)單獨(dú)加熱溫度已經(jīng)高達(dá)180 ℃，遠(yuǎn)高于模塊整體加熱失效的溫度，因此VDMOS 的溫度特性不是影響輸出電壓變化的原因。
2. 4 二極管（ SBD）
在模塊中使用的二極管有穩(wěn)壓二極管，整流二極管，其中整流二極管在電壓轉(zhuǎn)換過(guò)程中扮演了重要的角色。在變壓器的輸出端，兩個(gè)整流二極管在不同時(shí)段導(dǎo)通，使交流脈動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換為直流脈動(dòng)。在本實(shí)驗(yàn)中，對(duì)電路中的SBD 單獨(dú)加熱，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，模塊的輸出電壓沒(méi)有較明顯的變化。因此模塊在高溫工作的環(huán)境下， SBD 不是引起模塊輸出電壓下降的主要因素。
2. 5 光電耦合器
光電耦合器（以下簡(jiǎn)稱光耦）以光為媒介傳輸電信號(hào)。它對(duì)輸入，輸出電信號(hào)有良好的隔離作用。光耦一般由3 部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（ LED） , 使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，它被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電-光-電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出隔離的作用。由于光耦輸入輸出間互相隔離，電信號(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。
在模塊中，光耦作為隔離輸入、輸出的重要部件，同時(shí)將輸出端比較放大器輸出的電流信號(hào)傳輸?shù)絇WM的9 腳，而9 腳是PWM 的補(bǔ)償端，它與比較器的反向輸入端相連，控制PWM 的11 腳和14 腳輸出脈沖的寬度。從而調(diào)整模塊的輸出電壓保持穩(wěn)定。
在本實(shí)驗(yàn)中，首先測(cè)試模塊中使用的光耦NEC2705 的輸入端電流與輸出端電流的比例系數(shù)隨溫度的變化，輸入端所加電流為11 mA, 結(jié)果表明在25 時(shí)，該光耦的電流傳輸比接近1 ：1, 但是隨著溫度的升高，輸入電流不變，輸出端的電流逐漸減小，大約每升高10 , 光耦的電流傳輸比減小4%。