1)、整流桥壳体表面散热热阻a)整流桥正面壳体的散热热阻:同不带散热器的强迫风冷一样:b)整流桥背面壳体的散热热阻:假设忽约整流桥与壳体的接触热阻,则:;选择散热器与环境间热阻的典型值为:于是:则整流桥通过壳体表面散热的总热阻为:2)、流桥通过引脚散热的热阻:此时的热阻同整流桥不带散热器进行强迫风冷时的情形一样,于是有:于是我们可以得到,在整流桥带散热器进行强迫风冷时的散热总热阻为上述两个传热途径的并联热阻:仔细分析上述的计算过程和各个传热途径的热阻数值,我们可以得出在整流桥带散热器进行强迫风冷时的如下结论:①在上述的三个传热途径中(整流桥正面传热、整流桥背面通过散热器的传热和整流桥通过引脚的传热),整流桥背面通过散热器的传热热阻小,而通过壳体正面的传热热阻大,通过引脚的热阻居中;②比较整流桥散热的总热阻和通过背面散热器传热的热阻数值可以发现:通过壳体背面散热器传热热阻与整流桥的总热阻十分相当。其实该结论也说明了,在此种情况下,整流桥的主要传热途径是通过壳体背面的散热器来进行的,也就是整流桥上绝大部分的损耗是通过散热器来排放的,而通过其它途径(引脚和壳体正面)的散热量是很少的。
1、铝基导热底板:其功能为陶瓷覆铝板(DBC基板)提供联结支撑和导热通道,并作为整个模块的结构基础。因此,它必须具有高导热性和易焊性。由于它要与DBC基板进行高温焊接,又因它们之间热线性膨胀系数铝为16.7×10-6/℃,DBC约不5.6×10-6/℃)相差较大,为此,除需采用掺磷、镁的铜银合金外,并在焊接前对铜底板要进行一定弧度的预弯,这种存在s一定弧度的焊成品,能在模块装置到散热器上时,使它们之间有充分的接触,从而降低模块的接触热阻,保证模块的出力。2、DBC基板:它是在高温下将氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)基片与铜箔直接双面键合而成,它具有优良的导热性、绝缘性和易焊性,并有与硅材料较接近的热线性膨胀系数(硅为4.2×10-6/℃,DBC为5.6×10-6/℃),因而可以与硅芯片直接焊接,从而简化模块焊接工艺和降低热阻。同时,DBC基板可按功率电路单元要求刻蚀出各式各样的图形,以用作主电路端子和控制端子的焊接支架,并将铜底板和电力半导体芯片相互电气绝缘,使模块具有有效值为2.5kV以上的绝缘耐压。3、电力半导体芯片:超快恢复二极管(FRED)和晶闸管(SCR)芯片的PN结是玻璃钝化保护,并在模块制作过程中再涂有RTV硅橡胶,并灌封有弹性硅凝胶和环氧树脂。
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