Stiùireadh Cleachdaiche Modalan SiC E1B onsemi

Stiùireadh Cleachdaiche Modalan SiC E1B onsemi

Farsaingeachd

Tha onsemi air a bhith na thùsaire ann a bhith a’ toirt a-steach JFETan SiC ann an rèiteachadh còd-cas le co-chòrdalachd dràibhidh geata ri MOSFETan Si, IGBTan, agus MOSFETan SiC, stèidhichte air an tomhas-lìonaidh stairsneach 5 V.tage agus raon obrachaidh geata farsaing de ±25 V.

Tha na h-innealan seo gu math luath a thaobh suidseadh, le feartan diode bodhaig sàr-mhath. Tha onsemi air na buannachdan a chur còmhlatagInneal cumhachd stèidhichte air JFET SiC le pasgan modúl cumhachd àbhaisteach gnìomhachais, E1B, gus dùmhlachd cumhachd, èifeachdas, cosg-èifeachdas agus furasta an cleachdadh a leasachadh tuilleadh airson siostaman cumhachd gnìomhachais.

Tha an nota tagraidh seo a’ toirt a-steach stiùireadh sreap (PCB agus sinc-teasachaidh) airson pacaidean modúl cumhachd E1B as ùire aig onsemi (leth-dhrochaid agus drochaid slàn).

CUDROMACH: Thathas a’ moladh gu làidir gun tèid casg a chur air modalan SiC E1B air sgàth an astar suidsidh luath a th’ aca. Cuideachd, bidh casg a’ lughdachadh call suidsidh gu mòr, agus mar sin bidh modalan SiC E1B air leth tarraingeach ann an ZVS (neoni vol).tag(tionndaidh air) tagraidhean suidse bog leithid drochaid làn-ghluasadach ìre-ghluasadach (PSFB), LLC, msaa.

Thathar a’ moladh an toradh seo a chleachdadh le stuthan ceangail prìne saidheadair agus eadar-aghaidh teirmeach atharrachaidh ìre, agus chan eilear ga mholadh airson buileachadh le bhith a’ cleachdadh brùthadh iomchaidh agus a’ cur geir teirmeach an sàs. Feuch an toir sibh sùil air stiùiridhean stàlaidh agus sgrìobhainnean stiùiridh an neach-cleachdaidh co-cheangailte ris an toradh seo airson fiosrachadh mionaideach.

Tha an nota tagraidh seo cuideachd a’ toirt seachad ceanglaichean ghoireasan gu modalan samhlachaidh, stiùiridhean cruinneachaidh, feartan teirmeach, earbsachd, agus sgrìobhainnean teisteanais.

Goireas agus Iomradh

1. Modalan SiC E1B Teicnigeach Thar-shealladhview
2. Stiùireadh airson Modalan SiC E1B a Chur suas
3. Stiùireadh Cleachdaiche Modail is JFET Cascode SiC
4. Stiùireadh Cleachdaiche Modalan SiC E1B DPT EVB
5. Ceangal Modúl SiC onsemi: Modalan SiC
6. Simulator Cumhachd EliteSiC
7. uair Ionad meadhanach fuasgladh cumhachd SiC
8. Tùsan JFETan SiC agus an mean-fhàs aca a dh’ionnsaigh an suidse foirfe

Fiosrachadh mu Mhodal E1B

Is e suidheachadh neo-iomchaidh am prìomh adhbhar airson fàilligeadh modúl leth-chonnsachaidh cumhachd. Bidh suidheachadh neo-iomchaidh ag adhbhrachadh teòthachd snaim àrd no ro àrd, a chuireas bacadh mòr air fad-beatha obrachaidh a’ mhodail. Mar thoradh air an sin, tha stàladh ceart a’ mhodail deatamach gus gluasad teas earbsach fhaighinn bho snaim an inneil SiC chun t-sianal fuarachaidh.

Tha na modalan E1B air an dealbhadh gus an tèid an tàthadh ri bòrd cuairte clò-bhuailte (PCB) agus an ceangal ri sinc teas le sgriothan agus leacan ro-chruinnichte, mar a chithear ann an Figear 1 agus Figear 2Gheibhear fiosrachadh nas fharsainge mu thomhasan agus fulangas airson bathar-cruaidh a dhealbhadh airson nan siostaman sin anns na duilleagan-dàta modúl.

Figear 1. Àite Sgriubha Suidheachaidh a’ Mhodail (Gu h-àrd View)

AGUS 90340/D

Figear 2. Suidheachadh Modail le PCB agus Heatsink (Seanadh air a phasgadh suas) View)

Sreath Stàlaidh a thathar a’ moladh

Tha onsemi a’ moladh an t-sreath stàlaidh a leanas a leantainn airson coileanadh teirmeach agus fad-beatha nas fheàrr aig modúl SiC E1B:

1. Sàthair prìne a’ mhodail ris a’ Bhòrd Cuairteachaidh Clò-bhuailte (PCB)
2. Cuir am PCB air a’ mhodal
3. Cuir am modúl ris an sinc teas

Le sgriubha ro-chruinnichte (cuir an sgriubha, an nigheadair, agus an nigheadair glasaidh còmhla), ceangail am modúl air an t-sinc teas a’ cleachdadh torque cuibhrichte. Bu chòir a thoirt fa-near gum feumar beachdachadh air meud agus uachdar an t-sinc teas tron ​​phròiseas tàthaidh, leis gu bheil gluasad teas ceart eadar cùl a’ mhodúil agus eadar-aghaidh an t-sinc teas deatamach do choileanadh iomlan pasgan ann an siostam (faic Figear 2).

1. Sàthadh Prìne a’ Mhodail ris a’ PCB
   Chaidh na prìnichean so-tàthaichte a thathas a’ cleachdadh air a’ mhodal E1B a dhearbhadh agus a dhearbhadh le onsemi airson PCBan FR4 àbhaisteach.
   Ma tha feum aig a’ PCB air pròiseas ath-shèideadh-sèididh airson co-phàirtean eile, thathar a’ moladh am PCB ath-shèideadh mus cuir thu suas am modúl gus nach bi e fosgailte do theodhachd àrd.

Proifeasanta tàthaidh tonn àbhaisteachfile air a shealltainn ann am Figear 4 agus Clàr 1.
Ma thèid dòighean làimhseachaidh eile a chleachdadh ann an saothrachadh bhùird cuairteachaidh clò-bhuailte, feumar deuchainnean, sgrùdaidhean agus teisteanas a bharrachd.

Riatanas PCB
PCB FR4 le tiughas as motha de 2 mm.
Thoir sùil air IEC 61249−2−7:2002 gus dèanamh cinnteach a bheil stuth PCB a’ coinneachadh ris na riatanasan àbhaisteach.
Feumaidh an neach-cleachdaidh na sreathan giùlain as fheàrr a dhearbhadh airson dealbhadh ceart sreathan cruach PCB ach feumaidh iad dèanamh cinnteach gu bheil PCBan ioma-fhilleadh a’ leantainn IEC 60249-2-11 no IEC 60249-2-1
Ma tha an neach-ceannach a’ beachdachadh air PCBan dà-thaobhach, thoir sùil air IEC 60249-2-4 no IEC 60249-2-5.

Riatanas Prìne Sàdair
Is e dealbhadh a’ PCB na prìomh nithean airson joints tàthaidh le earbsachd àrd a choileanadh.
Feumar trast-thomhas nan tuill phlàtaichte air a’ PCB a dhèanamh a rèir tomhas a’ phrìne tàthaidh. (faic Figear 3).

AGUS 90340
Mura h-eil dealbhadh toll a’ PCB ceart, faodaidh duilgheadasan tachairt.
Mura h-eil trast-thomhas an tuill mu dheireadh ro bheag, is dòcha nach tèid a chuir a-steach gu ceart agus bheir e air na prìnichean briseadh agus milleadh a dhèanamh air a’ PCB.
Mura h-eil trast-thomhas an tuill mu dheireadh ro mhòr, is dòcha nach bi coileanadh meacanaigeach is dealain math ann às dèidh tàthadh. Bu chòir càileachd tàthaidh iomradh a thoirt air IPC-A-610.
Na paramadairean a thathar a’ moladh airson teòthachd pròiseas tàthaidh tonn profileTha iad stèidhichte air IPC-7530, IPC-9502, IEC 61760-1:2006.

Figear 3. A’ cur a’ mhodail air a’ PCB mus tèid a chur air sinc teas

Figear 4. Inneal-sàthaidh Tonn àbhaisteachfile (Iomradh EN 61760-1:2006)

Clàr 1. PRO SHÀDAIREACHD TONN ÀBHAISTEACHFILE (Iomradh EN 61760-1:2006)

A’ cur PCB air a’ mhodal

Nuair a thèid am PCB a shàthadh gu dìreach air mullach a’ mhodail, bidh cuideaman meacanaigeach an làthair, gu h-àraidh air a’ cheangal shàthaidh. Gus na cuideaman sin a lughdachadh, faodar sgriubha a bharrachd a chleachdadh gus am PCB a cheangal ris na ceithir standoffs den mhodail, faic Figear 5.
Tha na modalan co-chòrdail ris na sgriothan fèin-tapadh (M2.5 x L (mm)), a rèir tighead a’ PCB.

Bu chòir fad an t-snàth a tha a’ dol a-steach don toll standoff a bhith co-dhiù 4 mm aig a’ char as lugha agus 8 mm aig a’ char as motha aig a’ char as àirde. Thathar a’ moladh sgriùdair le smachd dealanach no sgriùdair dealain a chleachdadh gus dèanamh cinnteach à cruinneas nas fheàrr.


Figear 5. Suidheachadh PCB air Modúl E1B: (a) Toll Suidheachaidh PCB E1B le Standoff, agus (b) Doimhneachd Ceangail Snàthainn Sgriubha as Motha

Riatanas Suidheachaidh PCB
Chan eil na tuill standoff de dhoimhneachd 1.5 mm ach mar stiùireadh inntrigidh sgriubha agus cha bu chòir dhaibh feachd sam bith a chuir an sàs.

Is e am prìomh fheart an ìre de thorc a tha ceadaichte airson a’ phròiseis ro-theannachaidh agus teannachaidh:

• Ro-theannachadh = 0.2 ~ 0.3 Nm
• Teannachadh = 0.5 Nm aig a’ char as àirde

Figear 6. Suidheachadh PCB air Modúl E1B: Co-thaobhadh dìreach an sgriubha fèin-tapadh (a) Co-thaobhadh, agus (b) Mì-cho-thaobhadh.

Modúl a’ cur suas ris an t-sinc teasachaidh

Riatanas an t-sinc-teasachaidh
Tha staid uachdar an heatsink na fheart deatamach air an t-siostam gluasaid teas gu lèir agus feumaidh e a bhith ann an làn cheangal ris an heatsink. Feumaidh uachdar fo-strat a’ mhodail agus uachdar an heatsink a bhith co-ionnan, glan, agus saor bho thruailleadh mus tèid an cur suas. Tha seo gus casg a chuir air beàrnan, gus an impedance teirmeach a lughdachadh agus an ìre cumhachd as urrainn a sgaoileadh taobh a-staigh a’ mhodail a mheudachadh agus an aghaidh teirmeach targaid a choileanadh stèidhichte air duilleag-dàta. Tha feum air feartan uachdar an heatsink gus deagh ghiùlan teirmeach fhaighinn a rèir DIN 4768−1.

• Garbh-chrìochan (Rz): ≤10m
• Cothromachd an teas-chòmhnard stèidhichte air fad 100 mm: ≤50 m

Stuth eadar-aghaidh teirmeach (TIM)
Tha an stuth eadar-aghaidh teirmeach a thathar a’ cleachdadh eadar cùis a’ mhodail agus an sinc-teas deatamach gus coileanadh teirmeach earbsach agus àrd-inbhe a choileanadh. Chan eilear a’ moladh geir teirmeach no pasgain teirmeach airson modúl gun phlàta bonn mar E1B..
Às aonais truinnsear-bonn copair tiugh a tha na sgaoileadair teas, bidh buaidh pumpadh-a-mach geir teirmeach (le leudachadh teirmeach agus giorrachadh an t-sreath TIM eadar cùis a’ mhodul agus an sinc-teas rè cearcall cumhachd no cearcall teòthachd) a’ dèanamh cruthachadh beàrn anns an t-sreath TIM nas miosa agus tha buaidh àicheil mhòr aige air fad-beatha cearcall cumhachd a’ mhodul.

An àite sin, Thathas a’ moladh gu làidir TIM a’ cleachdadh stuth atharrachaidh ìre airson modalan E1B. Tha Figear 7 a’ sealltainn nan toraidhean rothaireachd cumhachd airson a’ mhodul leth-drochaid 1200 V 100 A (UHB100SC12E1BC3N) a’ cleachdadh dà dhòigh eadar-dhealaichte, geir teirmeach an aghaidh stuth atharrachaidh ìre. Tha an axis chòmhnard a’ sealltainn an àireamh de chuairtean. Tha an axis dhìreach a’ sealltainn VDS an uidheim rè àrdachadh Tj aig 100 °C. Tha an lùb dhearg a’ sealltainn rothaireachd cumhachd le geir teirmeach. Tha an lùb ghorm a’ sealltainn rothaireachd cumhachd le stuth atharrachaidh ìre. Chan urrainn don lùb dhearg a dhol ach gu 12,000 cuairt mus tachair teicheadh ​​teirmeach air sgàth lùghdachadh strì an aghaidh teirmeach bho bhuaidh pumpadh a-mach geir teirmeach. Airson an aon mhodul E1B, tha cleachdadh stuth atharrachaidh ìre airson sinc teas TIM a’ leasachadh rothaireachd cumhachd gu mòr nas fhaide na 58,000 cuairt.

Tha Figear 8 a’ sealltainn suidheachaidhean deuchainn is suidheachadh rothaireachd cumhachd Figear 7. Coileanadh Rothaireachd Cumhachd Modúl E1B le TIM eadar-dhealaichte airson Heatsink: Greas Teirmeach vs Stuth Atharrachaidh Ìre

Figear 8. Deuchainn Rothaireachd Cumhachd Modúl E1B (a) Suidheachadh, agus (b) Suidheachaidhean Deuchainn

Mar as trice, às dèidh a bhith air a chur suas gu meacanaigeach, bu chòir stuth atharrachaidh ìre a bhèicearachd san àmhainn gus leigeil le TIM an ìre aige atharrachadh gus beàrnan microscopach a lìonadh eadar cùis a’ mhodail agus an sinc-teas agus gus an aghaidh teirmeach a lughdachadh bhon chùis mhodail chun an sinc-teas. Anns an eisimpleir gu h-àrdampMar a chithear ann am Figear 7 agus Figear 8, tha an aghaidh teirmeach bho cheangal an inneil ris an uisge air a lùghdachadh bho 0.52 °C/W gu 0.42 °C/W an dèidh 1 uair a thìde de bhèicearachd aig 65 °C. Bruidhinn ri solaraiche TIM airson stiùireadh mionaideach.

NOTA: Bu chòir don neach-ceannach measadh agus deuchainn a dhèanamh air seòrsa sam bith de stuth atharrachaidh ìre le bhith a’ leantainn stiùiridhean bho sholaraiche TIM (stuth atharrachaidh ìre) gus dèanamh cinnteach à coileanadh as fheàrr.

Modúl a’ cur suas ris an t-sinc teasachaidh
Tha am modh-obrach stàlaidh cuideachd na fheart cudromach gus dèanamh cinnteach à conaltradh èifeachdach eadar am modúl agus an sinc-teas agus an stuth atharrachaidh ìre eatarra. Thoir an aire nach bu chòir don sinc-teas agus am modúl suathadh air feadh na sgìre gus dealachadh ionadail eadar an dà phàirt a sheachnadh. Tha Clàr 2 a’ toirt geàrr-chunntas air stiùiridhean stàlaidh airson ceangal an sinc-teas.

Clàr 2. MOLAIDHEAN AIRSON SUIDHEACHADH MODUL HEATSINK SiC E1B onsemi

Beachdachaidhean Eile airson Suidheachadh

Bu chòir beachdachadh air siostam iomlan a’ mhodail a tha air a chuir suas. Ma tha am modal ceangailte gu ceart ris an sinc teas agus ris a’ bhòrd cuairteachaidh, thèid coileanadh iomlan an toraidh a choileanadh.
Feumar ceumannan iomchaidh a ghabhail gus crith a lughdachadh cuideachd leis gu bheil am PCB ceangailte ris a’ mhodal a-mhàin.
Feumar crìochan lag le tàthadh a sheachnadh. Chan urrainnear prìnichean fa leth a luchdachadh ach dìreach ris an t-sinc teas leis a’ chuideam, an teannachadh agus an astar iomchaidh eadar am PCB agus an sinc teas as motha, agus feumar measadh a dhèanamh air an astar a tha iomchaidh eadar an tagradh aig an neach-ceannach.

Gus an cuideam meacanaigeach air a’ PCB agus am modúl a lughdachadh, gu sònraichte nuair a tha co-phàirtean troma sa PCB, thathar a’ moladh post fànais a chleachdadh, faic Figear 9.

Figear 9. Suidheachadh PCB agus sinc-teasachaidh Modúl E1B le Post-fànais

Is e ≤ 50 mm an tomhas a thathar a’ moladh (X) eadar post an fhànais agus oir toll-sreap a’ PCB.
Ma thèid grunn mhodalan a chuir air an aon PCB, faodaidh an diofar àirde eadar modalan cuideaman meacanaigeach adhbhrachadh air a’ cho-cheangal tàthaidh. Gus cuideam a lughdachadh, is e 12.10 (±0.10) mm an àirde a thathar a’ moladh (H) airson na puist fànais.

Riatanas Fuasglaidh is Snàgaidh

Feumaidh an t-astar meacanaigeach eadar an co-chruinneachadh agus am modúl agus am PCB coinneachadh ris an astar fuasglaidh agus snàgaidh a tha riatanach fo IEC 60664-1 Ath-sgrùdadh 3. Tha Figear 10 a’ sealltainn an deilbh.
Is e an ìre as lugha de bheàrn an t-astar eadar ceann an sgriubha agus uachdar ìosal a’ PCB, feumaidh astar iomchaidh a bhith ann gus casg a chuir air giùlan dealain san raon seo.
Air neo, is dòcha gum feumar ceumannan inslitheachaidh a bharrachd, leithid sliotan PCB, còmhdach no potadh sònraichte, a chur an gnìomh gus coinneachadh ri inbhean iomchaidh airson fuadach agus astar snàgadh.

Figear 10. Beàrn eadar an sgriubha agus am PCB

Tha an seòrsa sgriubha a’ dearbhadh a’ bheàirn as lugha eadar e agus am PCB. Le sgriubha ceann-phana a rèir ISO7045, inneal-glanaidh a rèir DIN 127B agus inneal-glanaidh còmhnard DIN 125A, agus an clamp a chithear ann am Figear 10, bidh an t-astar 4.25 mm. Gheibhear fuadach is snàgadh àbhaisteach anns an duilleag-dàta. Airson tuilleadh fiosrachaidh mu fhuadach mhodalan no astar snàgadh, faodaidh tu fios a chuir chun taic tagraidh no reic is margaidheachd.

Tha a h-uile ainm branda agus ainm toraidh a tha a’ nochdadh san sgrìobhainn seo nan comharran-malairt clàraichte no nan comharran-malairt aig an luchd-seilbh aca.

aon, , agus ainmean, comharran, agus suaicheantasan eile nan comharran-malairt clàraichte agus/no lagha coitcheann aig Semiconductor Components Industries, LLC dba "aon" no an cuid chleamhnaichean agus/no fo-chompanaidhean anns na Stàitean Aonaichte agus/no dùthchannan eile. uair tha còraichean grunn phaitinnean, comharran-malairt, còraichean-lethbhric, dìomhaireachdan malairt agus seilbh inntleachdail eile aige.
Liosta de semi's gheibhear cothrom air còmhdach toraidh/patent aig www.onsemi.com/site/pdf/Patent−Marking.pdf. uair a ’glèidheadh ​​​​a’ chòir atharrachaidhean a dhèanamh aig àm sam bith air toraidhean no fiosrachadh sam bith an seo, gun rabhadh. Tha am fiosrachadh an seo air a thoirt seachad “mar a tha” agus uair chan eil e a’ toirt seachad barantas, riochdachadh no gealltanas a thaobh cruinneas an fhiosrachaidh, feartan toraidh, ruigsinneachd, comas-gnìomh no freagarrachd a thoraidhean airson adhbhar sònraichte sam bith, agus chan eil uair gabh ri uallach sam bith ag èirigh bho bhith a’ cleachdadh no a’ cleachdadh toradh no cuairt sam bith, agus gu sònraichte a’ diùltadh uallach sam bith agus a h-uile uallach, a’ gabhail a-steach gun chuingealachadh milleadh sònraichte, leantainneach no tuiteamach. Tha uallach air ceannaiche airson a thoraidhean agus a thagraidhean a’ cleachdadh uair bathar, a’ gabhail a-steach gèilleadh ris na laghan, riaghailtean agus riatanasan no inbhean sàbhailteachd, ge bith dè an taic no fiosrachadh mu thagraidhean a bheirear seachad uair. Paramadairean “àbhaisteach” a dh’ fhaodadh a bhith air an toirt a-steach uair faodaidh duilleagan dàta agus/no mion-chomharrachadh atharrachadh ann an diofar thagraidhean agus faodaidh fìor choileanadh atharrachadh thar ùine. Feumaidh a h-uile paramadair obrachaidh, a’ gabhail a-steach “Typicals” a bhith air an dearbhadh airson gach tagradh teachdaiche le eòlaichean teignigeach teachdaiche. uair chan eil e a’ toirt seachad cead sam bith fo chòraichean seilbh inntleachdail no còraichean dhaoine eile. uair chan eil toraidhean air an dealbhadh, an dùil, no air an ceadachadh airson an cleachdadh mar phàirt riatanach de shiostaman taic beatha no innealan meidigeach Clas 3 FDA no innealan meidigeach leis an aon sheòrsachadh no seòrsachadh ann an uachdranas cèin no innealan sam bith a thathar an dùil a chuir a-steach ann am bodhaig an duine. Bu chòir do Cheannaiche ceannach no cleachdadh uair bathar airson tagradh neo-dùil no gun chead mar sin, bidh Ceannaiche a’ dìoladh agus a’ cumail uair agus a h-oifigearan, luchd-obrach, fo-chompanaidhean, cleamhnaichean, agus luchd-sgaoilidh gun chron an aghaidh a h-uile tagradh, cosgais, milleadh, agus cosgais, agus cìsean reusanta neach-lagha ag èirigh bho, gu dìreach no gu neo-dhìreach, tagradh leòn pearsanta no bàs co-cheangailte ri cleachdadh gun dùil no gun chead. , eadhon ged a tha an tagradh sin ag agairt sin uair bha e dearmadach a thaobh dealbhadh no saothrachadh a’ phàirt. uair na fhastaiche Cothrom Co-ionann/ Gnìomh Dearbhach. Tha an litreachas seo fo smachd gach lagh dlighe-sgrìobhaidh iomchaidh agus chan eil e ri ath-reic ann an dòigh sam bith.

FIOSRACHADH TUILLEADH

Foillseachaidhean Teicnigeach:
Leabharlann Teicnigeach: www.onsemi.com/design/resources/technical−documentation
uair Weblàrach: www.onsemi.com
TAIC AIR LINN: www.onsemi.com/taic
Airson tuilleadh fiosrachaidh, cuir fios chun Riochdaire Reic ionadail agad aig www.onsemi.com/support/sales