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MOS管散熱片接地與不接地對(duì)EMC的影響分析-MOS管的熱設(shè)計(jì)-KIA MOS管

信息來(lái)源:本站 日期:2020-07-17 

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MOS管散熱片接地與不接地對(duì)EMC的影響分析-MOS管的熱設(shè)計(jì)

在電子電路設(shè)計(jì)當(dāng)中很多情況下都要考慮EMC的問(wèn)題。在設(shè)計(jì)中使用MOS管時(shí),在添加散熱片時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)一種比較糾結(jié)的情況。當(dāng)MOS管的EMC通過(guò)時(shí),散熱片需要接地,而在散熱片不接地的情況下,EMC是無(wú)法通過(guò)的。那么為何會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?(http://m.vv678a.com)


簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),針對(duì)傳導(dǎo)可以將一些開(kāi)關(guān)輻射通過(guò)散熱器傳導(dǎo)到大地回路,減弱了走傳輸線,讓流通的路徑更多了。針對(duì)輻射,沒(méi)接地的散熱器不僅沒(méi)好處,反而是輻射發(fā)射源,對(duì)EMC壞處更大,同時(shí)接地了,能起到一定的屏蔽效果,所以布板時(shí),將大電解電容用來(lái)做屏蔽用,將IC放在大電解電容下面防止干擾都是這個(gè)道理。(http://m.vv678a.com)


共模干擾

騷擾通過(guò)MOS管與散熱片寄生電容、LISN、以及L、N線返回到源。如果MOS管接地的話,在騷擾電壓一定的情況下,阻抗很低,騷擾電流很大,導(dǎo)致CE測(cè)試失效。


開(kāi)關(guān)管由導(dǎo)通切換為關(guān)斷狀態(tài)時(shí),脈沖變壓器分布電感儲(chǔ)存的能量,將與C1產(chǎn)生振蕩,導(dǎo)致開(kāi)關(guān)管C、E之間的電壓迅速上升達(dá)500V左右,形成浪涌電壓。并產(chǎn)生按開(kāi)關(guān)頻率工作的脈沖串電流,經(jīng)集電極和散熱器之間的分布電容Ci及變壓器初,次級(jí)之間的分布電容Cd返回AC線形成共模騷擾電流。

MOS管,EMC,散熱片

圖1


如圖1所示,減少開(kāi)關(guān)管集電極和散熱片之間的耦合電容Ci??梢赃x用低介電常數(shù)的材料作絕緣墊,加厚墊片的厚度。也可以用靜電屏蔽的方法。例如,在集電極和散熱片之間墊上一層夾心絕緣物,即絕緣物中間夾一層銅箔,作為靜電屏蔽層,并接在輸入直流OV地上,散熱片仍接機(jī)殼地,這層靜電屏蔽層將大大減小集電極和散熱片之間的電場(chǎng)耦合。(http://m.vv678a.com)


如圖2所示,即將共模干擾轉(zhuǎn)化為差模,回流的源中,不通過(guò)LISN。

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圖2


MOS管的熱設(shè)計(jì)

MOS 管作為半導(dǎo)體領(lǐng)域最基礎(chǔ)的器件之一,無(wú)論是在 IC 設(shè)計(jì)里,還是板級(jí)電路應(yīng)用上,都十分廣泛,尤其在大功率半導(dǎo)體領(lǐng)域。然而大功率逆變器MOS管,工作的時(shí)候,發(fā)熱量非常大,如果MOS管散熱效果不好,溫度過(guò)高就可能導(dǎo)致MOS管的燒毀,進(jìn)而可能導(dǎo)致整個(gè)電路板的損毀。


避免MOS因?yàn)槠骷l(fā)熱而造成的損壞,需要做好足夠的散熱設(shè)計(jì)。若通過(guò)增加散熱器和電路板的長(zhǎng)度來(lái)供所有MOS管散熱,這樣就會(huì)增加機(jī)箱的體積,同時(shí)這種散熱結(jié)構(gòu),風(fēng)量發(fā)散,散熱效果不好。有些大功率逆變器MOS管會(huì)安裝通風(fēng)紙來(lái)散熱,但安裝很麻煩。

所以MOS管對(duì)散熱的要求很高,散熱條件分為最低和最高,即在運(yùn)行中的散熱情況的上下浮動(dòng)范圍。一般在選購(gòu)的時(shí)候通常采用最差的散熱條件為標(biāo)準(zhǔn),這樣在使用的時(shí)候就可以留出最大的安全余量,即使在高溫中也能確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。


做好MOS管的熱設(shè)計(jì),需要足夠的散熱片以及導(dǎo)熱絕緣硅膠墊片才能實(shí)現(xiàn)。mos散熱片是一種給電器中的易發(fā)熱電子元件散熱的裝置,多由鋁合金,黃銅或青銅做成板狀,片狀,多片狀等,如電腦中CPU中央處理器要使用相當(dāng)大的散熱片,電視機(jī)中電源管,行管,功放器中的功放管都要使用散熱片。

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通常采用散熱片加導(dǎo)熱絕緣硅膠的設(shè)計(jì)直接接觸散熱,如果MOS管外殼不能接地,可以采用絕緣墊片隔離后再用導(dǎo)熱硅脂散熱。也可以選用硅膠片覆蓋MOS管,除了散熱還可以起到防止電損的作用。整個(gè)散熱體系能使元器件發(fā)出的熱量更有效地傳導(dǎo)到散熱片上,再經(jīng)散熱片散發(fā)到周圍空氣中去,使得器件的穩(wěn)定性得到保障。


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