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電源模塊高溫失效原因

來源: | 作者:pmoaf1d4f | 發布時間: 2017-04-27 | 7306 次瀏覽 | 分享到:

2. 3 VDMOS
VDMOS（垂直雙擴散場效應晶體管）在模塊電路中作為開關器件，在感性負載下工作，承受高尖峰電壓和大電流，具有較高的開關損耗和溫升，其開關頻率可高達130 kHz, 在這樣高的頻率下工作，可能引起內部多種退化機制，導致VDMOS 的性能下降，甚至失效。
在本實驗中對模塊中的VDMOS 單獨加溫，測試模塊電學參數的變化，通過測試得到當溫度到180℃時，輸入電流隨溫度的升高有較為明顯的增加。而輸出電壓、輸出電流隨溫度的升高變化較小。此外計算模塊的輸出效率，判斷模塊是否處在正常工作狀態，通過計算可到對VDMOS 單獨加熱到180℃ 時，模塊的輸入電流迅速增加。而當溫度升至220℃，輸出電壓幾乎沒有變化，由于模塊在150 ℃已經失效，而此時單獨加熱溫度已經高達180 ℃，遠高于模塊整體加熱失效的溫度，因此VDMOS 的溫度特性不是影響輸出電壓變化的原因。
2. 4 二極管（ SBD）
在模塊中使用的二極管有穩壓二極管，整流二極管，其中整流二極管在電壓轉換過程中扮演了重要的角色。在變壓器的輸出端，兩個整流二極管在不同時段導通，使交流脈動電壓轉換為直流脈動。在本實驗中，對電路中的SBD 單獨加熱，發現隨著溫度的升高，模塊的輸出電壓沒有較明顯的變化。因此模塊在高溫工作的環境下， SBD 不是引起模塊輸出電壓下降的主要因素。
2. 5 光電耦合器
光電耦合器（以下簡稱光耦）以光為媒介傳輸電信號。它對輸入，輸出電信號有良好的隔離作用。光耦一般由3 部分組成：光的發射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅動發光二極管（ LED） , 使之發出一定波長的光，它被光探測器接收而產生光電流，再經過進一步放大后輸出。這就完成了電-光-電的轉換，從而起到輸入、輸出隔離的作用。由于光耦輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。
在模塊中，光耦作為隔離輸入、輸出的重要部件，同時將輸出端比較放大器輸出的電流信號傳輸到PWM的9 腳，而9 腳是PWM 的補償端，它與比較器的反向輸入端相連，控制PWM 的11 腳和14 腳輸出脈沖的寬度。從而調整模塊的輸出電壓保持穩定。
在本實驗中，首先測試模塊中使用的光耦NEC2705 的輸入端電流與輸出端電流的比例系數隨溫度的變化，輸入端所加電流為11 mA, 結果表明在25 時，該光耦的電流傳輸比接近1 ：1, 但是隨著溫度的升高，輸入電流不變，輸出端的電流逐漸減小，大約每升高10 , 光耦的電流傳輸比減小4%。