熱失控對電子設備的威脅日益加劇,原因在于電子設備中越來越大的功率被壓縮于愈加緊湊的空間 當中;傳統方法無法妥善應對這種威脅。SMD溫度保險絲提供了一種解決方案,可實現260°C回流 焊,又能在達到210°C時熔斷。
什么是功率半導體組件的熱失控或熱損傷:熱失控是指產生熱量的自增強過程導致的技術設備過熱。這種過熱通常會導致設備損壞,且經常引發火災或爆炸。
原因
熱失控的原因多種多樣,而且其產生 往往是隨機的。但是電子線路中越來 越高的功率密度和小型化的趨勢無疑 是特別重要的因素。越來越多的功能 被封裝在緊湊的模塊之中,這些模塊 也因而具有較高的功耗。 即便電力電子設備中僅有輕微過電流 和很少的功率損耗,也會導致大約 200℃的高溫。 可能造成的后果:周圍組件損壞或斷 開,印刷電路板結構損壞,或最壞的情況,引發火災。
電流增加
使用功率半導體(例如MOSFET)時,在連接狀態下,漏極-源極導通 電阻隨溫度的升高而增大,這將導致阻擋層的功率損耗增加。如果這些元件未能得到充分冷卻(高功率密度的 需要外加散熱系統)以熱能為形式輸出的功率損耗無法充分消散,從而進一步增大了導通電阻。這一過程逐漸加劇,最終導致組件毀壞。
如何防止短路?
散熱系統所消耗的能量至少應等同于其所接受的能量。熱失控過程中過電流過低,不會觸發常規熔斷器跳閘。 原則上我們可以使用熱敏斷路器或 PTC,但目前可用于印刷電路板組裝 的SMD產品要么過于復雜,要么完全不適合。
解決方案
SCHURTER開發并制造了內阻最低的 SMD溫度保險絲,適用于組裝密度 最高的電力電子產品。這種溫度保 險絲可以在260℃的最高溫度下進行 回流焊而不會開路。因此,在運行過 程中,溫度觸發器的設置約為210℃ 。這一設計既高出正常組件溫度額定 值的范圍,又低于導致嚴重后果的限 值。無論有無電流,保險絲斷開與否 都取決于溫度。這種不可逆的溫度 保險絲能夠抵抗機械沖擊、振動、 熱沖擊、溫度循環和潮氣,且符合 AEC-Q200標準。
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