La temperatura de la carcasa del diodo puente rectificador es la clave
La temperatura de la carcasa del diodo puente rectificador es la clave. En términos generales, está determinado por la temperatura de la carcasa.
La determinación de la temperatura de la carcasa del puente rectificador durante el enfriamiento por aire forzado. Con base en el análisis y cálculo de los dos casos anteriores y las tres formas diferentes de disipación de calor y enfriamiento, podemos sacar las siguientes conclusiones: cuando el puente rectificador se enfría naturalmente, podemos usar directamente la resistencia térmica ambiental (Rja) de unión proporcionada por el fabricante para calcular la temperatura de unión del puente rectificador, de modo que podamos verificar fácilmente si nuestro diseño cumple con el estándar de reducción de temperatura de los componentes de potencia; La refrigeración por aire forzado sin radiador se adopta para el puente rectificador, que rara vez se utiliza en el uso real, por lo que no se tratará aquí. Si esta situación está efectivamente involucrada en la aplicación, el método de cálculo del enfriamiento natural del puente rectificador se puede utilizar como referencia; Cuando el puente rectificador se enfría con un radiador, solo podemos referirnos a la resistencia térmica (Rjc) de la carcasa proporcionada por el fabricante y calcular la temperatura de la unión midiendo la temperatura de la carcasa del puente rectificador para lograr el propósito de inspección. Aquí, nos enfocamos en la selección de puntos de medición para calcular la temperatura de la carcasa y los métodos de cálculo relevantes, y proponemos un método de medición factible y confiable en la aplicación práctica.
Del análisis del proceso de disipación de calor del puente rectificador frontal con radiador se puede observar que la pérdida principal del puente rectificador se disipa a través del radiador trasero. Por lo tanto, cuando se analiza cómo determinar la temperatura de la carcasa del puente rectificador, se ignora la transferencia de calor a través del pasador. Se analiza la pérdida (máximo 22.0W) del puente rectificador RS2501M aplicado al módulo de potencia de 110VAC. Suponga que la temperatura en la superficie externa de la carcasa del eje del rectificador es la temperatura de la unión (es decir, 150,0C) y el coeficiente de transferencia de calor de la superficie es de 50,0W/m2C (en general, el coeficiente de transferencia de calor por convección del enfriamiento por aire forzado es de 20~40W /m2C). Cuando la temperatura ambiente es de 55,0C, el calor emitido al ambiente a través de la superficie frontal del puente rectificador es:
Si se ignora la transferencia de calor del pin del puente rectificador, la transferencia de calor a través de la parte posterior del puente rectificador es:
Dado que la resistencia térmica de las dos rutas de transferencia de calor en la superficie de la carcasa del puente rectificador (lado frontal y lado posterior de la carcasa) son respectivamente:
Según la fórmula de definición de la resistencia térmica:
Asi que:
De la fórmula anterior se puede ver que la diferencia de temperatura entre la temperatura de unión del puente rectificador y la superficie frontal de la carcasa es mucho menor que la diferencia de temperatura entre la temperatura de unión y la superficie posterior de la carcasa, es decir, en De hecho, la temperatura de la superficie frontal de la carcasa del puente rectificador es mucho mayor que la temperatura de la superficie posterior. Si tomamos la temperatura de la superficie frontal de la carcasa del puente rectificador (que suele ser fácil de medir) como la temperatura de la carcasa calculada durante la medición, ¡sobreestimaremos la temperatura de unión del puente rectificador! En este caso, ¿cómo debemos determinar la temperatura de la carcasa calculada? Dado que la parte posterior del puente rectificador está conectada con el radiador y el calor se emite principalmente a través del radiador, solo hay resistencia térmica de contacto entre la temperatura del sustrato del radiador y la temperatura de la carcasa trasera del puente rectificador. En términos generales, el valor de la resistencia térmica de contacto es muy pequeño, por lo que podemos reemplazar la temperatura de la carcasa del puente rectificador con el valor de la temperatura del sustrato del radiador, que no solo es fácil de lograr en la medición, sino que tampoco traerá errores intolerables en el cálculo final.
