Apakah masalah pelesapan haba yang perlu dipertimbangkan semasa menggunakan diod dalam inverter?

一, Reka bentuk pengoptimuman jalan pelesapan haba

1. Pengoptimuman Reka Bentuk Thermal PCB
Pengembangan foil tembaga: Meningkatkan kawasan foil tembaga anod/katod (seperti menaik taraf dari 1oz hingga 2oz) dapat mengurangkan rintangan terma sebanyak 30%. Sebagai contoh, dengan mengatur vias pelesapan haba (diameter 0.5mm, jarak 1mm) di sekitar pad diod, haba boleh dilakukan ke lapisan bawah PCB, meningkatkan kecekapan pelesapan haba sebanyak 25%.
Pengasingan susun atur: Untuk mengelakkan gandingan haba antara diod kuasa dan litar kawalan, adalah disyorkan untuk mempunyai jarak yang lebih besar daripada atau sama dengan 5mm. Oleh kerana jarak yang tidak mencukupi antara MOSFET dan diod dalam penyongsang kereta tertentu, suhu cip kawalan melebihi standard, menyebabkan tindakan perlindungan palsu.
2. Pemilihan kaedah pelesapan haba
Pelepasan haba penyejukan udara: Sesuai untuk senario dengan ketumpatan kuasa<5W/cm ³, requiring control of airflow velocity ≥ 2m/s. For example, a 10kW household energy storage inverter uses an axial fan to control the diode junction temperature within 110 ℃.
Pelepasan haba penyejukan cecair: Apabila ketumpatan kuasa lebih besar daripada 10W/cm ³, sistem penyejukan cecair dapat mengurangkan suhu persimpangan dengan 40 darjah. Selepas mengadopsi modul yang disejukkan cecair, jangka hayat diod di pusat data UPS telah dilanjutkan dari 8 tahun hingga 15 tahun.
Bahan Perubahan Fasa (PCM): Dalam ruang terkurung, PCM dapat menyerap kejutan haba seketika. Eksperimen telah menunjukkan bahawa membenamkan PCM dalam penyongsang 5kW mengurangkan amplitud turun naik suhu diod sebanyak 60%.
2, Langkah Utama dalam Amalan Kejuruteraan
1. Kriteria pemilihan peranti
Voltan dan margin semasa: Voltan nilai diod harus lebih besar daripada atau sama dengan 1.5 kali voltan sistem maksimum, dan arus yang dinilai harus lebih besar daripada atau sama dengan 2 kali purata arus. Sebagai contoh, dalam sistem photovoltaic 1000V, diod tahan voltan 1200V perlu dipilih.
Ciri -ciri IR VF dan Rendah Rendah: Peranti dengan VF<0.5V (Schottky diodes) or VF<1.5V (SiC diodes) are preferred. After using STPS30H100 Schottky diode (VF=0.4V) in a certain micro inverter, the efficiency was improved by 1.2%.
2. Pemantauan suhu masa nyata
Thermistor NTC: Terbenam dengan NTC di dalam pakej diod, ia boleh memantau suhu persimpangan dalam masa nyata. Penyongsang fotovoltaik tertentu secara dinamik menyesuaikan kekerapan bertukar melalui maklum balas NTC, mengurangkan julat turun naik suhu persimpangan diod dari ± 15 darjah hingga ± 5 darjah.
Pengimejan Thermal Inframerah: Pengesanan inframerah biasa digunakan untuk mengenal pasti titik panas tempatan. Semasa penyelenggaraan penukar kuasa angin, didapati bahawa pad solder diod adalah maya, menyebabkan kenaikan suhu tempatan sehingga 80 darjah. Selepas pembaikan, kecekapan sistem dipulihkan kepada 98.5%.
3. Strategi Penggunaan Dikurangkan
Laraskan kuasa output mengikut suhu ambien:

40 darjah persekitaran: digunakan dengan pengurangan penarafan 5%;
Persekitaran 60 darjah: Gunakan dengan penurunan penarafan 20%.
Stesen kuasa fotovoltaik padang pasir melaksanakan strategi derat, mengurangkan kadar kegagalan diod dari 0.8%/tahun hingga 0.2%/tahun.