整流橋二極管的外殼溫度是關(guān)鍵一般來說是由殼溫確定
整流橋在強(qiáng)迫風(fēng)冷冷卻時(shí)殼溫的確定由以上兩種情況三種不同散熱冷卻形式的分析與計(jì)算,我們可以得出:在整流橋自然冷卻時(shí),我們可以直接采用生產(chǎn)廠家所提供的結(jié)環(huán)境熱阻(Rja),來計(jì)算整流橋的結(jié)溫,從而可以方便地檢驗(yàn)我們的設(shè)計(jì)是否達(dá)到功率元器件的溫度降額標(biāo)準(zhǔn);對(duì)整流橋采用不帶散熱器的強(qiáng)迫風(fēng)冷情況,由于在實(shí)際使用中很少采用,在此不予太多的討論。如果在應(yīng)用中的確涉及該種情形,可以借鑒整流橋自然冷卻的計(jì)算方法;對(duì)整流橋采用散熱器進(jìn)行冷卻時(shí),我們只能參考廠家給我們提供的結(jié)殼熱阻(Rjc),通過測(cè)量整流橋的殼溫從而推算出其結(jié)溫,達(dá)到檢驗(yàn)?zāi)康?。在此,我們著重討論該?jì)算殼溫測(cè)量點(diǎn)的選取及其相關(guān)的計(jì)算方法,并提出一種在實(shí)際應(yīng)用中可行、在計(jì)算中又可靠的測(cè)量方法。
從前面對(duì)整流橋帶散熱器來實(shí)現(xiàn)其散熱過程的分析中可以看出,整流橋主要的損耗是通過其背面的散熱器來散發(fā)的,因此在此討論整流橋殼溫如何確定時(shí),就忽約其通過引腳的傳熱量?,F(xiàn)結(jié)合RS2501M整流橋在110VAC電源模塊上應(yīng)用的損耗(最大為22.0W)來分析。假設(shè)整流橋殼體外表面上的溫度為結(jié)溫(即150.0C),表面換熱系數(shù)為50.0W/m2C(在一般情況下,強(qiáng)迫風(fēng)冷的對(duì)流換熱系數(shù)為20~40W/m2C)。那么在環(huán)境溫度為55.0C時(shí),通過整流橋正表面散發(fā)到環(huán)境中的熱量為:
忽約整流橋引腳的傳熱量,則通過整流橋背面的傳熱量為:
由于在整流橋殼體表面上的兩個(gè)傳熱途徑上(殼體正面、殼體背面)的熱阻分別為:
根據(jù)熱阻的定義式有:
所以:
由上式可以看出:整流橋的結(jié)溫與殼體正面的溫差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于結(jié)溫與殼體背面的溫差,也就是說,實(shí)際上整流橋的殼體正表面的溫度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其背面的溫度的。如果我們?cè)跍y(cè)量時(shí),把整流橋殼體正面溫度(通常情況下比較好測(cè)量)來作為我們計(jì)算的殼溫,那么我們就會(huì)過高地估計(jì)整流橋的結(jié)溫了!那么既然如此,我們應(yīng)該怎樣來確定計(jì)算的殼溫呢?由于整流橋的背面是和散熱器相互連接的,并且熱量主要是通過散熱器散發(fā),散熱器的基板溫度和整流橋的背面殼體溫度間只有接觸熱阻。一般而言,接觸熱阻的數(shù)值很小,因此我們可以用散熱器的基板溫度的數(shù)值來代替整流橋的殼溫,這樣不僅在測(cè)量上易于實(shí)現(xiàn),還不會(huì)給最終的計(jì)算帶來不可容忍的誤差。
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