Почему транзистор греется: Почему греется транзистор во время нагрева эструдера или стола ?

Содержание

Почему греется транзистор во время нагрева эструдера или стола ?

shpioner
Загрузка

03.02.2020

1046

Вопросы и ответы

Принтер начал останавливать печать на первой минуте. Я заметил что греется транзистор на рампсе(можно яйца жарить) и монитор тускнеет. Вся эта беда происходит при нагреве эструдера или стола.

Ответы на вопросы

Популярные вопросы

1AlexK
Загрузка

03. 02.2021

644

Доброе время суток всем. Есть  хороший опыт в печати на FlyingBear 4s. Решил приобрести SLA  принтер, понимаю что монохромные сейчас в тренд…

Читать дальше Korg
Загрузка

09.02.2021

551

Привет!

Кажется, среди  косметики в ванной комнате я нашел самый жестокой адгезив для печати ABS и PETG пластика….

Читать дальше ZhenyaKa
Загрузка

01. 12.2016

10007

slic3r перед тем, как выкладывать верхние слои, кладет мосты, а прекрасный Simpli3D этого не делает 🙁

То есть вот это зелено…

Читать дальше

Почему греются компоненты компьютера и зачем их нужно охлаждать | Технологии | Блог

То, что компьютерные комплектующие греются во время работы, знают все, но почему именно — это для многих покрыто тайной. А ведь процессор размером меньше пластиковой карты может разогреваться не хуже сковородки на огне. Откуда же берется столько тепла?

Строительный кирпичик микроэлектроники

В основе практически всей схемотехники лежит фундаментальное изобретение — транзистор. Что же это за элемент? Для лучшего понимания проведем аналогию с окружающим миром. Все  живое и неживое состоит из атомов. Это своеобразные кирпичики, из которых природа построила окружающий мир. Атомы объединяются в сложные молекулы, они в свою очередь формируют  клетки. Далее идут ткани, органы и организмы.

Аналогичную параллель можно провести и в схемотехнике, только вместо атомов здесь транзисторы. Из них были созданы логические элементы (AND, OR, NOT и другие), с помощью которых люди научились оперировать «1» и «0». На базе логических элементов появились более сложные устройства — регистры, мультиплексоры, дешифраторы, АЛУ (арифметико-логическое устройство) и так далее. Следующим усложнением стали интегральные схемы (МИС — малые, СИС — средние, БИС — большие и СБИС — сверхбольшие).

Почему мы затрагиваем именно транзисторы? Вот вам интересный факт: в процессорах Ryzen Threadripper 3960X и 3970X «упакованы» целых 3,8 миллиарда транзисторов. Согласно данным с презентации Nvidia в новой GeForce RTX 3090 кристалл включает 28 миллиардов транзисторов!  

Теперь представьте, что каждый из них выделяет небольшое количество тепла. В масштабах одного элемента это мизерное значение, но когда дело доходит до миллиардов, мы получаем температуры в 100 и больше градусов.

Ранее, когда число транзисторов не превышало миллиона, тепловыделение не было проблемой. Именно поэтому старые процессоры (Intel 8008, Intel 386) и видеокарты даже не комплектовались пассивным и, тем более, активным охлаждением. Однако в современных процессорах количество транзисторов неумолимо растет каждые 18 месяцев в два раза (если считать закон Мура действительным), поэтому от выделяющегося тепла никуда не деться. И его нужно отводить.

Как устроен транзистор

Транзисторы используются в микросхемах для управления электрическим током. Условно компонент можно сравнить со смесителем. Легким движением руки мы можем управлять напором воды и ее температурой. Аналогично и здесь: у транзистора есть три основных вывода: база, эмиттер и коллектор.

Для управления используется база, на которую подают небольшое напряжение и меняют выходные параметры на коллекторе. Насколько большими величинами можно управлять — все зависит от коэффициента усиления конкретного транзистора.

Если говорить о биполярных транзисторах, то в них используется три слоя проводника: PNP positive-negative-positive) или NPN (negative-positive-negative). Условно говоря, это два диода соединенные между собой конкретными сторонами.

Принцип работы транзистора достаточно простой. При подключении источника питания между коллектором и эмиттером электроны начинают скапливаться у коллектора. Однако ток не сможет идти, поскольку замыканию цепи мешает прослойка базы (обозначена красным на рисунке ниже).

При подключении небольшого напряжения между базой и эмиттером электроны начинают «насыщать» базу, и когда места не останется, оставшиеся электроны просачиваются к эмиттеру и цепь замыкается. Транзистор считается открытым.

Итог — изменениями небольшого тока база-эммитер можно усиливать и управлять током в коллектор-эммитер.

Естественно, работа в теории — это одно. На практике происходят вещи, которые и приводят к выделению тепла. Давайте рассмотрим их подробнее.

Переключения транзисторов

При работе затвор транзисторов открывается и закрывается миллиарды раз в секунду. Процесс напоминает зарядку очень маленького аккумулятора. Чтобы открыть затвор для протекания электронов, нужно зарядить этот мини-аккумулятор до определенной величины. Закрытие затвора выполняется путем «сброса» напряжения на землю.

Как раз в ходе этого сброса электрическая энергия превращается в тепловую. Естественно, чем больше переключений за единицу времени, тем горячее будет кристалл. Именно поэтому при разгоне с увеличением частоты до 6–8 ГГц оверклокеры используют жидкий азот. Транзисторы выделяют так много тепла от переключений, что другие способы их остудить просто неэффективны.

Мощность короткого замыкания

Большинство микросхем выполнены по технологии CMOS (К-МОП; комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник). Одна из особенностей этой технологии — ток никогда не попадает прямым путем на землю. Однако появляется другая проблема.

В логических элементах используются пары транзисторов, которые переключаются синхронно. Когда первый закрыт, второй открывается и наоборот. Это напоминает работу двухцветного светофора. Оба сигнала никогда не загораются одновременно и переключаются попарно.

Однако имеется небольшой промежуток времени в момент переключения обоих транзисторов. Именно в этот момент ток попадает на землю. Каким бы быстрым не было переключение, избавиться от переходного момента невозможно физически. Как и в предыдущем случае, количество тепловой энергии зависит от скорости переключения, но в данном варианте уже логических элементов.

Именно по этим причинам увеличение частоты процессора, видеокарты или ОЗУ приводит к наиболее ощутимому тепловыделению.

Ток утечки и ненулевое сопротивление сток-исток

Многие считают, что в выключенном состоянии техника не потребляет никакой мощности. Относительно транзисторов это не так, поскольку даже в выключенном состоянии небольшое количество тока будет протекать. Уменьшение размера транзисторов приводит к тому, что пропорционально уменьшается и изолятор, который не дает электронам двигаться.   

Это одна из  главных проблем микроэлектроники. Уже практически полностью освоен техпроцесс 5 нм, а компания TSMC, крупнейший производитель полупроводниковых изделий, планирует к 2021 запустить техпроцесс на 3 нм. Можно ли меньше — вопрос затруднительный, поскольку тогда в транзисторах становится все труднее управлять токами, следовательно, и обеспечить работу всей схемы.

Сюда же относится ненулевое сопротивление сток-исток. Проще говоря, у включенного транзистора также имеется небольшое тепловыделение. Как уже было сказано ранее, в масштабах нескольких миллиардов штук эти эффекты и дают температуры, с которыми вынуждены бороться пользователи.

Не стоит забывать и про небольшое сопротивление проводников, которые присутствуют на кристаллах. Они также вносят свой вклад в тепловыделение.

Зачем и как бороться с высокими температурами

Если не охлаждать транзисторы, то они просто выйдут из строя, перегорят. К счастью, спалить современные комплектующие проблематично. В процессорах предусмотрена соответствующая защита Thermal throttling, которая отключит чип при достижении определенной температуры. Видеокарты комплектуются 1–3 вентиляторами, поэтому нагреть их до критических значений будет непросто даже в стресс-тестах.

Еще один важный нюанс — высокие температуры неблагоприятно сказываются на сроке эксплуатации микроэлектроники. Однако каких-либо статистических данных об этом нет. На самом деле эффект ускоренного «старения» на фоне среднего срока службы процессора и видеокарты в 3–8 лет не оказывает ощутимого воздействия. Вы быстрее смените комплектующие на новые, чем они выйдут из строя по причине постоянной работы под высокими температурами.

Узнать о том, какая температура является нормальной для ваших комплектующих вы можете из нашего материала.

Как отводить тепло

Пассивное охлаждение. На чип устанавливается радиатор из материала с высокой теплопроводностью — алюминия или меди. Деталь рассеивает выделяемое тепло в окружающую среду. Плюс — бесшумность, но такое охлаждение не подходит для самых горячих комплектующих. Обычно радиаторы можно найти на чипсете и цепях питания материнских плат, а также планках ОЗУ. Однако выпускаются и «башни» для процессоров с невысоким TPD (выделяемая тепловая мощность).

Активное воздушное охлаждение. Совместно с радиаторами используется один или несколько вентиляторов, которые ускоряют рассеивание. Кулеры устанавливаются на большинство процессоров из среднего и топового сегмента, а также на видеокартах. Системы более эффективные по сравнению с предыдущими, но шумят и создают вибрации, а также требуют питания для вентиляторов.

Водяное охлаждение. В качестве теплоносителя используется специальная жидкость или вода, которая циркулирует по замкнутой системе. Для охлаждения самой жидкости используются все те же вентиляторы. Топовое охлаждение на рынке для самых горячих систем.

Экстремальное охлаждение. В эту категорию входят специальные башни, наполняемые жидким азотом или гелием. Используются только оверклокерами в экспериментах по разгону комплектующих. Жидкий азот имеет температуру в  -195.8 градусов по Цельсию, поэтому отлично подходит для охлаждения при экстремальном разгоне.

Естественно, температуры зависят от компоновки комплектующих в системном блоке и числа вентиляторов, поэтому не стоит пытаться вместить высокопроизводительное железо в маленький «душный» корпус.

Сгорел строчный транзистор? Не все так просто…

Сгорел строчный транзистор? Не все так просто…

 

Сгорел строчный транзистор? Не все так просто…

 

Вадим Овчинников

По статистике, выход из строя выходного транзистора строчной развертки относится к одной из наиболее часто встречающейся неисправности в телевизорах. Практически, после блока питания, строчная развертка является основным участком, на котором рассеивается наибольшая мощность. Хорошо, когда ремонт заканчивается банальной заменой строчного транзистора. За частую приходится сталкиваться с тем, что строчный транзистор после замены, сразу или спустя некоторое время, снова выходит из строя. Ниже, я хочу рассмотреть причины, из-за которых приходится сталкиваться с подобной ситуацией. Прежде всего, перед заменой строчного транзистора, необходимо проверить режимы блока питания. Естественно режимы проверяются под нагрузкой. Достаточно вместо вышедшего из строя транзистора, “подвесить” лампочку мощностью 70 W, после чего проверить напряжения которые появляются на выходе блока питания в рабочем режиме. Если напряжения больше нормы, нужно начинать с ремонта блока питания, проверив в первую очередь цепи стабилизации. Хочу напомнить, что если телевизор и будет работать при завышенных напряжениях питания, то в этом случае он будет являться источником повышенного радиационного излучения.

Трубка телевизора будет аналогом рентгеновского аппарата на дому у клиента.

Теперь рассмотрим случай, когда после замены строчного транзистора, сразу или через непродолжительное время он снова выходит из строя. Здесь, необходимо обратить внимание на следующее. Греется ли перед выходом из строя транзистор или нет. Если транзистор греется, то это говорит о том, что нагрузка на него больше чем положено. В данном случае неисправны, могут быть как строчный трансформатор, так и цепи нагруженные на него. Можно не брать во внимание цепи, которые запитываются вторичными напряжениями, формируемыми на строчном транзисторе. Дело в том, что перед каждым диодом, который выпрямляет то или иное напряжение, обычно ставится перемычка предохранитель, или низкоомное сопротивление которые перегорают в случае перегрузки в цепи. Хотя обратите внимание, может у Вас именно тот вторчермет, где этого нету.

В первую очередь необходимо проверить сам строчный трансформатор или ТДКС.

В литературе описано много способов проверки, но все они требуют наличие осциллографа. Это крайне неудобно, если ремонт происходит на дому у заказчика. Есть простой способ, описанный на моем сайте http:teleremont.narod.ru. Вкратце, он заключается в том, что вместо подозреваемого трансформатора впаиваем две ножки трансформатора ТВС-110ПЦ15, девятую и двенадцатую, вместо обмотки через которую подается напряжение на транзистор. Включаем телевизор, и если он включился, на трансформаторе появилось высокое напряжение, а строчный транзистор перестал греться, то с большой степенью вероятности можно утверждать что сгорел подозреваемый ТДКС (при условии что его обвязка исправна).

Здесь все просто. Сложнее когда транзистор не греется, а просто после некоторого времени работы перегорает. Причина здесь кроется, чаще всего, в холодных пайках в цепях, через которые поступают строчные импульсы на базу транзистора. Особенно необходимо обратить внимание на согласующий трансформатор драйвера строчной развертки, включенного в цепь транзистора выходного каскада строчной развертки.

Во время работы телевизора происходит разогрев деталей внутри телевизора. При нагреве, как известно, происходит расширение материалов. В результате этого, там, где в холодном аппарате все было нормально, в прогревшимся возникают разрывы цепей. И все бы нечего, но возникает в момент разрыва, так называемый дребезг контактов. Помните как в старых калькуляторах, нажимая один раз, на клавишу с цифрой, в итоге на дисплее выскакивает несколько. Примерно то же самое происходит и здесь. Вместо одного импульса поступает на базу транзистора несколько. В телевизорах, где строчные импульсы формируются в микросхемах, работа которых зависит от кварцевого резонатора, подключенного к ним, нужно пропаять и резонатор.

Это то, что необходимо помнить при ремонте телевизоров со сгоревшим строчным транзистором.
http://teleremont.ru


работа над ошибками / Тесластроительство / Сообщество разработчиков электроники

Похоже, что каждый первый тесластроитель уже собрал «качер». У каждого второго он взорвался, а каждый четвертый пытается выяснить у меня, почему-же он взорвался. Поэтому, сегодня попробуем провести работу над ошибками в схеме качера.

Классическая схема качера выглядит вот так:

Работает он довольно просто — ток из сети 220в проходит через дроссель L1, выпрямляется диодом D1 и конденсатором С1.

Резисторы R1 и R2 подбирают так, чтобы транзистор оказался на пороге открывания. Когда он открывается, ток начинает течь через катушку L2 (это первичная обмотка), при этом, в резонаторе L3 начинаются колебания. Колебания закрывают транзистор(для этого нужно правильно подобрать фазировку обмоток), а потом открывают его снова и схема «заводится».

Стабилитрон D2 защищает затвор транзистора от высокого напряжения, и, заодно. обеспечивает путь току вторичной обмотки в землю.

Казалось-бы, классная схема! Очень простая и даже работает. Но, у нее есть и несколько недостатков.

Управление
Специально для этой статейки, я собрал классический качер и выяснилось, что ток в резонаторе L3 довольно медленно нарастает. При этом, транзистор находится в линейном регионе (и не открыт и не закрыт), из-за чего выделяет много тепла, и транзистор превращается в печку. Особо жестоко транзистору приходится, когда колебания не начинаются — вся подаваемая мощность выделяется на нем.

Для того, чтобы транзистор не мог оказаться в линейном режиме, нам необходим «настоящий» драйвер. Я использовал готовую микросхему, но я практически уверен, что можно использовать просто комплиментарную пару биполярных транзисторов.

При этом, пришлось добавить трансформаторное питание. Я пытался сделать схему с самопитанием, но ничего хорошего из этого не вышло. Наш качер стал выглядеть вот так:

Тут, резистор R1 обеспечивает запуск, переключая выход транзистора с частотой 50Гц. Такая схема стала греться намного меньше, запускается без какой-либо настройки и работает очень стабильно.

Большой недостаток такой системы старта состоит в том, что если что-то пойдет не так и колебания в обмотке прекратятся, транзистор останется открытым и сгорит как в классическом качере, может помочь дроссель или какая-то более интеллектуальная система старта, но мы пока заморачиваться не будем 🙂

Выбросы
На стоке транзистора присутствуют очень большие выбросы по напряжению.
Они появляются из-за того, что когда транзистор выключается первичная обмотка, как любая индуктивность, продолжает поддерживать ток через нее. Току деваться некуда и он заряжает емкость сток-исток до очень большего напряжения.

Но нам повезло — MOSFET транзисторы при превышении максимального напряжения работают как стабилитроны — пробиваются, но, при этом, не повреждаются. Для ограничения тока через транзистор и служит дроссель L1.

У такого решения есть два недостатка —

  1. Транзистор греется на всю не потребленную мощность (то есть, мощность на мощность, пропускаемую дросселем минус мощность стримера), и его вполне можно использовать как кипятильник.
  2. Сами дроссели довольно большие и для приличной мощности их нужно набрать немалую охапку.

Попытаемся исправить ситуацию и добавим рекуперационный снаббер (рекуперационный — значит, что он возвращает лишнюю энергию в шину питания). Схема становится вот такой:

При отключении транзистора, первичная обмотка заряжает конденсатор C4 (ток течет по пути L2-C4-D6), а при включении, C4 разряжается по пути D7->L1->C4->Q1. В итоге, напряжение на стоке Q1 достигает 2х напряжений питания, что уже вполне приемлемо.

Естественно, могут проскакивать мелкие иголки выше напряжения питания, но их можно словить обычным супрессором:

Безопасность
Такой качер — очень опасная штука. Его стример никак не отвязан от сети, считай, соединен с фазой. Люди у нас очень любят лазить в стример руками, и очень легко могут эсктерминироваться. Для развязки можно попробовать использовать Y2 конденсатор, но так-как он работает не в штатном режиме, никто не сможет гарантировать что его не пробьет, поэтому остается только использовать трансформатор тока для съема сигнала обратной связи:

Как вариант, можно запускать качер через развязывающий трансформатор 220/220 как это делал я.

Тесты
Можно многое еще усовершенствовать в этой мелкой схемке, но и этих изменений достаточно, чтобы схемка вполне неплохо запустилась, ничего не грелось и все стабильно работало. Я смакетировал это все в «лучших традициях макетирования» с транзистором IRFP450, катушкой от QCW теслы, какашками и ветками.

Стример сразу получился порядка длинны вторичной обмотки. Естественно, на IRFP450 подавать напрямую 220в нельзя он рассчитан всего на 500в, а при 220в на нем будет 700в, поэтому, пришлось питать его через ЛАТР.

Катушка L1 намотана на каркасе от припоя диаметром 2см, содержит 20 витков провода диаметром 0.5мм, без сердечника.

Выводы
С одной стороны, мы получили неплохие результаты, и, если поставить каике-нибуть транзисторы по-вольтистее, этот качер вполне можно будет включить на прямую в сеть и получать довольно большие стримера.

С другой стороны, схема получилась не намного проще классической схемы с полумостом, но, при этом, имеет проблемы с безопасностью, нагрузки на компоненты тут намного больше, ну и есть еще пара нерешенных моментов — к примеру, выход из строя при КЗ вторичной обмотки. Вообщем, если вы хотите результатов лучше, чем на картинке, или хотите надежную теслу, я бы не стал тратить на качер время.

Отчего греется электроника источников питания.

01:24 am —

Отчего греется электроника источников питания.

Электроника греется из-за экономии на микросхемах и драйверах ключей.
Может ещё из-за экономии на транзисторе + дросселе/трансформаторе и/или конденсаторах.

Я это пишу, что бы объяснить энергосберегающие сказки придумываемые журналистами и продавцами электроники продажи всякой электрической хуйни.


  1. Экономия на микросхемах.
    Это самый частый вид экономии в БП низкой мощности.
    Микросхемы для импульсных блоков питания имеют избыточные возможности. Они предусматривают всевозможные аварийные режимы и свойства ключевых элементов. Чего в устройствах на одних дискретных компонентах добиться сложно.
    Поэтому в источниках питания без спец. микросхем транзисторы, чаще всего, переключаются под действием положительной обратной связи и на оба ключа последовательно включённых ключа в двухпульсных схемах подаются отпирающие и запирающие импульсы одновременно.
    Это приводит к нагреву этих ключей из-за сквозных токов, ибо мгновенно закрыться ключи не могут.
    Дополнительный нагрев придаёт свойство большинства типов электронных ключей: мгновенно открываться, но закрываться с задержкой — в результате одно плечо уже проводит ток, а другое ещё не перестало.
    В ИИП с управляющей микросхемой сквозных токов не может быть: предусматривают паузу между закрытием одного плеча и открытием другого и нет положительной обратной связи с выхода трансформатора:)

    Кстати, часто использование микросхем не приводит к сокращению компонентов или изменению веса. Поэтому это бывает сложно определить, если нельзя вскрыть корпус:(

    Для сравнения.
    Схема типового инвертора обратного хода с микросхемой TOP222 в транзисторном корпусе ТО220 из журнала радио.

    Здесь 12 компонентов самого инвертора без входного выпрямителя и вторичных цепей.
    Схема китайской зарядки с инвертором обратного хода на транзисторе 13001.

    Здесь 15 компонентов самого инвертора без входного выпрямителя и вторичных цепей. Схемы очень похожи: основное отличие в полярности подключения обмотки обратной связи:)


  2. Нагрев из-за отсутствия или плохого драйвера ключей.
    Драйвер ключей — это усилитель сигнала управления ключами. Он обеспечивает достаточную мощность сигнала управления.
    Его можно было включить в предыдущий пункт, но драйвер ключей, реализуют обоими способами.
    Если он отсутствует или плохой, то время переключения растянется, биполярные транзисторы могут не открыться, а сквозь полевые транзисторы может даже пойти сквозной ток — пауза между включениями полевых транзисторов не поможет, будут открываться от отпирающих импульсов на противоположном плече:)
    Тем более высоковольтные и мощные электронные ключи имеют плохие входные характеристики по сравнению со слаботочными и низковольтными: у биполярных транзисторов коэфиент передачи тока базы низкий (5-10, когда у низковольтных и слаботочных несколько сотен), а у полевых большая ёмкость затвора (несколько нанофрад, когда у сигнальных десятки и сотни пикофарад) и ещё сопротивление источника сигнала должно быть меньше нескольких десятков Ом для предотвращения сквозных токов (в низковольтных устройствах, сквозных токов из-за эффекта открытия верхнего плеча при открытии нижнего не бывает).

  3. Экономия на транзисторе + дросселе/трансформаторе.
    БП можно сделать двухпульсным (с 2 или 4 электронными ключами) или обратноходовым с одним электронным ключом. Если используются двухпульсная схема, то трансформатор не накапливает энергию, а передаёт её во вторичную обмотку, поэтому его габариты сравнительно маленькие, но зато надо два ключа и сложная схема управления.
    А можно сделать обратноходовой преобразователь с одним ключом, простой схемой управления и большим трансформатором — трансформатор в этой схеме накапливает энергию в открытом состоянии ключа и отдаёт её во вторичную обмотку при закрытом ключе.
    Поэтому трансформатор должен быть способен накопить достаточную энергию для работы нагрузки. Если он будет маленьким, то в его сердечнике будет большие потери из-за насыщения.
    Часто экономят на транзисторе и трансформаторе: используют схему с маленьким трансформатором и одним транзистором (обратноходовой преобразователь). Если бы они сэкономили на транзисторе, но поставили большой трансформатор, то бы не грелось, но возможно, даже дороже вышло:) Такой экономией занимаются китайские производители зарядок к мобильным телефонам.
  4. Экономия на конденсаторах.
    Если конденсаторы входного фильтра будут иметь маленькую электрическую ёмкость, то через них пойдёт большой пульсирующий ток, который будет их нагревать. Этим занимаются почти все производители энергосберегающих ламп. На их конденсаторах напряжение пульсирует с 310 В до 70 В:)

Принтер сильно греется — какие могут быть причины?

РемПринт » » Статьи » Принтер сильно греется — какие могут быть причины?

Любая техника во время работы нагревается, и принтер не исключение, но есть определенный предел, до которого техника может нагреваться, а после – она уже перегревается, и либо отключается, либо выходит из строя.

Одной из основных причин перегрева принтера является длительная, непрерывная и интенсивная работа. Однако даже в таком случае техника не должна перегреваться, поскольку с одной стороны она охлаждается, а с другой – снабжена специальными регулирующими деталями, которые отключают технику и не дают ей запускаться в случае, если температура превысила допустимые значения.

Нарушение охлаждения

Одной из главных причин перегрева даже при не самой интенсивной работе принтера является нарушение его охлаждения. Дело в том, что в большей части моделей вентиляционные отверстия расположены со стороны дна. И если принтер стоит на ткани, бумаге или еще чем-то, что может закрывать отверстия и нарушать циркуляцию воздуха, то он будет перегреваться очень быстро, а со временем может попросту выйти из строя.

Обратите внимание, что принтер не стоит закладывать бумагой, другими предметами, тканью и так далее. Лучше освободить технику со всех сторон, а не только снизу, поскольку именно в вашей модели отверстия могут быть расположены в другом месте. Также причиной нарушения охлаждения может быть выходи з строя вентиляторов, которые обеспечивают циркуляцию воздуха и, соответственно, охлаждение техники. В таком случае необходимо обратиться в сервисный центр для замены вентиляторов.

Выход из строя системы регуляции температуры

Принтер может выдавать ошибку о перегреве, но не перегреваться на самом деле, такое явление может быть следствием выхода из строя системы, которая контролирует температуру. Датчик срабатывает на более низких температурах, фиксирует перегрев принтера и не дает запускаться печати, сигнализируя о том, что техника перегрета. Причем это может быть как при первом запуске принтера, так и после нескольких печатей, когда температура внутри техники немного поднимается.

С другой стороны, выход из строя системы учета температуры может привести к тому, что техника не будет выключаться даже тогда, когда температура достигла критических значений. Это даже более опасная ситуация, поскольку вы можете ничего не подозревать, но принтер в любой момент может перегреться и выйти из строя, особенно при его интенсивной эксплуатации.

Нужно обращаться к специалистам

Если вы столкнулись с тем, что принтер периодически выдает ошибку о перегреве, либо вообще не запускается по этой причине, но вам стоит обратиться к специалисту после того, как вы проверите, что вентиляции техники ничего не мешает.

Уже специалисты должны установить, какой именно элемент вышел из строя, и что необходимо заменить, справиться с проблемой самостоятельно, если вы не имеете соответствующих знаний и техники для диагностики, просто невозможно. К тому же, вам не стоит откладывать решение проблемы, поскольку на определенном этапе принтер либо перестанет запускаться, уведомляя вас о перегреве, либо на самом деле так сильно перегреется, что чинить его уже не будет смысла, легче и дешевле будет купить новую технику.

Видео о том, что делать когда принтер сильно греется

Проверенные методы борьбы с перегревом компьютера 💻

Я люблю лето, люблю когда тепло и солнечно. Но наши  компьютеры в это время начинают сильнее греться и это никак не идёт им на пользу. А если сейчас компьютер не перегревается, то это не значит что в пиковую жару этого не произойдёт. Так что лучше быть готовым.

Признаки перегрева компьютера

В этой статье мы поговорим о том, чем страшен перегрев, почему компьютеры могут сильно греться и как с этим бороться.

1. Показания датчиков

Критические температуры на показаниях датчиков означают перегрев. Для каждой железки есть свои критические температуры. Навскидку, температура до 70 градусов при нагрузке – это почти всегда нормально, за исключением жёстких дисков. Их нагрев лучше не допускать до 50 градусов. Перегрев жёсткого диска особенно опасен, потому что можно потерять все свои данные! При общем нагреве корпуса компьютера, при активной работе с жёстким диском (например копирование большого объёма информации или продолжительная работа с торрент-трекерами) жёсткий диск может нагреваться сверх нормы.

Проверить показания датчиков можно с помощью ПО поставляемого с материнской платой или с помощью сторонних программ, например AIDA64.

2. Тормоза

Если ваш компьютер вдруг стал медленнее работать, то это не обязательно означает, что надо переустанавливать систему или искать вирусы, особенно если замедление работы совпало с потеплением. Когда процессор или чипсет материнской платы перегреваются, то возможно снижение скорости работы. Тактовая частота процессора занижается, он начинает меньше греется и можно продолжать работу. Но возможны и зависания компьютера.

3. Звучит сирена

В настройках BIOS можно выставить начиная с какой температуры будет издаваться противный звуковой сигнал. Правда, вы его не услышите если к материнской плате не подключён «спикер». Но обычно он подключён или встроен в материнскую плату. Если сирена орёт, то компьютер лучше быстро выключить и начать разбираться в чём дело.

4. Компьютер сам выключается или перезагружается

Из-за тех же настроек в BIOS, при достижении высокой температуры компьютер может сам выключаться, перезагружаться и зависать. А может сначала зазвучать сирена, а затем выключиться автоматически. Особенно такое поведение заметно после запуска ресурсоёмких приложений или игр.

5. Вентиляторы стали сильнее крутиться и шуметь

Скорость некоторых вентиляторов может контролироваться в зависимости от температуры. Это работает, если включена соответствующая опция в BIOS и настроено специальное ПО. Таким образом, при превышении определённого температурного порога вентиляторы начнут быстрее крутиться и больше шуметь. Но проблема будет тогда, когда даже в простое обороты не спадают.

6. Симптомы перегрева видеокарты

Если перегревается видеокарта, то возможны «артефакты» на экране или зависания. В принципе, если за компьютером не играть, а работать, то видеокарта не должна перегреваться. Я уже рассказывал, что видеокарты бывают с активным охлаждением (с вентилятором) и с пассивным (без вентилятора). К сожалению, при неудачном стечении обстоятельств пассивные видеокарты могут сильно греться даже просто в Windows.

Если признаков перегрева нет, то полезно хотя бы раз запустить одну из диагностических утилит чтобы проверить «общую температуру по больнице».

Причины и способы устранения перегрева компьютера

Причин перегрева не так уж и много, вот они:

1. Слабая или неисправная система охлаждения

Для каждого процессора нужна соответствующая система охлаждения, т.е. нельзя взять какой-нибудь подходящий по креплению радиатор с вентилятором и «присобачить» его к процессору. Для экономных процессоров подходят небольшие радиаторы, а для мощных, соответственно, нужны радиаторы побольше.

Вся проблема может крыться в одном неработающем или полудохлом вентиляторе. Если они еле крутяться, то возможно их пора заменить на новые. Как показала практика, смазывать вентиляторы не имеет смысла, потому что это помогает ненадолго. Лучше уж сразу купить новый, но если магазина поблизости нет, то можно смазать имеющийся вентилятор. Хорошо для этого подходит трансмиссионное масло, которое используют для коробки передач в автомобилях. Обычным машинным маслом тоже можно смазать, но оно быстрее растекается из-за высоких скоростей вращения вентилятора в компьютере.

2. Непродуманная вентиляция корпуса

Если система охлаждения подходящая и работает исправно, а компьютер перегревается всё-равно, то стоит уделить внимание вентиляции корпуса. На пути потока воздуха не должно быть препятствий из толстых шлейфов. В современных компьютерах многожильные шлейфы почти не используются, но всё равно нужно аккуратно укладывать провода.

По хорошему, в корпусе должно быть два вентилятора: один на выдув на задней стенке, и один на вдув на передней панели. Таким образом, обеспечивается хороший поток воздуха от передней части корпуса к задней. Нагретый воздух не застаивается и все счастливы 🙂 Не обязательно ставить два вентилятора, ведь может быть достаточно и одного. Тем более, чем больше вентиляторов, тем больше шумит компьютер, а я приверженец минимального шума от системного блока. Поэтому сначала ставим один вентилятор на выдув на задней панели и смотрим что получилось.

В некоторых системных блоках можно устанавливать два вентилятора на выдув, или ставить вентилятор на боковую крышку. Поэкспериментируйте как в вашем случае будет лучше.

Здесь есть одна хитрость: бОльший вентилятор при меньших оборотах и уровне шума может обеспечить такую же производительность, как и меньший вентилятор на больших оборотах. Т.е., 120 миллиметровый кулер при 1000 оборотов в секунду, например, сможет обеспечить такую же производительность как 80 мм при 1500 об/с, при этом издавая меньше шума.

А бывает совсем тупо – вентилятор не крутиться потому что в лопасти попал провод! Наверное кто-то сильно торопился, собирая системный блок 🙂

Для охлаждения жёсткого диска можно использовать специальные вентиляторы с креплением на жёсткий диск. Или просто установить жёсткий диск прямо над вентилятором на передней панели, если он есть.

Вентилятор в блоке питания также играет важную роль в теплообмене всего компьютера. Если вы заметили, то распространённые блоки питания бывают двух типов: с вентилятором 80 мм на задней стенке и с вентилятором 120 мм внутри, со стороны процессора. Блоки питания со 120 мм вентилятором забирают горячий воздух из системного блока и выбрасывают его наружу. Т.е., они лучше для хорошего теплообмена. Бывают также модели с обоими вентиляторами, и вообще без них.

Некоторые люди решают все вопросы с перегревом компьютера с помощью открытой боковой крышки 🙂 Просто снимают её и сидят так всё лето или вообще всё время. Способ конечно хороший, если не смущает шум. Но есть тут и опасность. Пассивные радиаторы (без вентиляторов) в этом случае греются намного сильнее, вплоть до критического перегрева.

Это могут быть пассивные видеокарты или радиаторы чипсетов материнской платы. Это происходит потому что вентилятор на выдув работает вхолостую, т.е. не забирает горячий воздух. Это звучит странно, но проверено не один раз на собственном опыте. Например, у меня видеокарта грелась с открытой крышкой корпуса до 85 градусов! Стоило лишь прислонить крышку, как температура опускалась до 75 градусов.

3. Сильная запыленность

Не секрет, что хотя бы раз в год полезно заглянуть внутрь системного блока на предмет пыли. Забитые пылью радиаторы плохо охлаждаются. Если это ваш случай, то просто хорошенько приберите внутри системного блока, но только ОСТОРОЖНО! Постарайтесь ничего не задеть.

4. Неправильное крепление радиатора

При неправильном креплении радиатора забудьте о нормальной работе. Будь то радиатор на процессоре, на видеокарте или на чипсете материнской платы. Если радиатор не плотно прижимается к крышке ядра процессора или к чипу, то о каком охлаждении может идти речь?

Чтобы опознать неправильное крепление радиатора попробуйте его температуру на ощупь. Если датчики температуры зашкаливают, а радиатор только тёплый, то всё понятно – он не плотно прилегает. Нужно переустановить радиатор и/или зачистить его площадь соприкосновения с процессором нулевой шкуркой до блеска (только если она не зеркальная!) и сменить термопасту.

Термопаста – это специальное вязкое вещество, которое сглаживает шероховатости поверхности и хорошо проводит тепло от кристалла до радиатора. Заменить термопасту могут в любом компьютерном магазине или компьютерщики по вызову.

5. Брак или изношенность процессора

Редко, но случается что радиатор прилегает идеально, но проблема остаётся. Это может случиться из-за процессора с брачком или если процессор «износился». Дело в том, что в процессорах с металлической верхней крышкой есть специальная прокладка, которая выполняет роль термопасты. Она отводит тепло от кристалла процессора к крышке, а крышка передаёт тепло к радиатору.

Если крышка не плотно прилегает к процессору, то он будет перегреваться, а радиатор останется чуть тёплым. Лечится удалением крышки или заменой прокладки, но на современных «камнях» это почти невозможно сделать самостоятельно, не повредив ядра.

НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ ДЕЛАТЬ БЕЗ ОПЫТА!

6. Завышенное напряжение

При завышенном напряжении с блока питания, жёсткий диск может сильно греться. В этом случае правильным будет заменить блок питания на нормальный, или применить специальный стабилизатор, который вставляется в разрыв питания HDD. Но таких стабилизаторов нет в открытой продаже, да и применяются они больше для защиты данных. Рассказал я о них просто для информации 🙂

Проверить напряжение можно в специальных программах, но они часто брешут. Лучше взять тестер и померять самому. Из-за повышенного напряжения некачественного блока питания может греться не только жёсткий диск, но и что угодно. Так что блок питания должен быть качественным и точка.

7. Настройки BIOS и операционной системы

Это самый простой способ решить вопрос с перегревом, и самое весёлое в том, что он не требует физических усилий и вложений 🙂 К счастью, давно уже разработана технология, позволяющая снижать частоту работы процессора во время его простоя. Для AMD процессоров технология получила название Cool’n’Quite, а для Intel — Enhanced SpeedStep Technology. Это очень сильная штука, позволяющая снизить температуру. Сейчас идём и быстренько проверяем включено ли использование этих технологий.

В Windows XP/7/8/10 заходим в и смотрим какой план электропитания активен. Обычно можно выбрать:

  • «Сбалансированный»
  • «Высокая производительность»
  • «Экономия энергии».

Для работы технологий Cool’n’Quite или Enhanced SpeedStep Technology выберите любую, кроме «Высокая производительность». Не бойтесь, производительность от этого не пострадает.

В Windows XP там же надо выбрать «Диспетчер энергосбережения».

Технологии энергосбережения должна быть включены в BIOS. Обычно так и есть, но если нет, то зайдите в BIOS и загрузите настройки по умолчанию. Чтобы проверить, работает ли технология энергосбережения нам понадобится не требующая установки бесплатная программка CPU Rightmark.

Скачать CPU Rightmark

Как её использовать посмотрите в коротком видео под статьёй. Суть в том, что во время простоя или низкой нагрузки, частота процессора снижается.

Должен упомянуть, что при проблемном или разогнанном железе могут появиться сбои при активации технологий энергосбережения. В хороших материнских платах встроены дополнительные технологии охлаждения чипсета. Для их работы нужно изучать инструкцию и софт к конкретной модели. Кому надо — разберётся.

Если вам известно что-то ещё интересное, то напишите об этом в комментариях, всем будет очень интересно почитать. Поделитесь статьёй с друзьями в социальных сетях если они также жаловались на эту проблему.

Радиаторы для транзисторов

Радиаторы для транзисторов Главная | Конденсатор | Разъем | Диод | IC | Лампа | LED | Реле | Резистор | Переключатель | Транзистор | Переменный резистор | Другой

Радиаторы необходимы для транзисторов, пропускающих большие токи.

Зачем нужен радиатор?

Из-за протекающего через них тока в транзисторах выделяется лишнее тепло.Если вы обнаружите, что транзистор становится слишком горячим, чтобы к нему прикасаться, обязательно радиатор! Радиатор помогает рассеивать (отводить) тепло, передавая это в окружающий воздух.

Скорость производства отходящего тепла называется тепловой мощностью P. Обычно базовый ток I B слишком мал, чтобы выделять много тепла, поэтому тепловой мощность определяется током коллектора I C и напряжением V CE через транзистор:

P = I C × V CE (см. Диаграмму ниже)

Нагрев не является проблемой, если I C маленький или если транзистор используется как переключение, потому что при «полном включении» V CE почти ноль.Однако силовые транзисторы, используемые в таких схемах, как аудиоусилитель или регулятор скорости двигателя будет частично работать большую часть времени, и V CE может быть около половина напряжения питания. Эти силовые транзисторы почти наверняка потребуют радиатора. чтобы предотвратить их перегрев.

Силовые транзисторы обычно имеют отверстия под болты для крепления радиаторы, но также доступны прикрепляемые радиаторы. Убедитесь, что вы используете правильный типа для вашего транзистора. Многие транзисторы имеют металлические корпуса, которые подключены к одному из их выводов, поэтому может потребоваться изолировать радиатор от транзистора.Комплекты изоляционные доступны с листом слюды и пластиковой втулкой для болта. Теплопроводящая паста может использоваться для улучшения теплового потока от транзистора к радиатор, это особенно важно при использовании изоляционного комплекта.

Мощность радиатора

Радиаторы оцениваются по их термическому сопротивлению. (Rth) в ° C / Вт. Например, 2 ° C / Вт означает теплоотвод (и, следовательно, компонент приложенный к нему) будет на 2 ° C горячее, чем окружающий воздух на каждый 1 Вт тепла он рассеивается.Обратите внимание, что более низкое тепловое сопротивление означает, что радиатор лучше .

Вот как рассчитывается требуемый рейтинг радиатора:

  1. Рассчитайте рассеиваемую тепловую мощность, P = I C × V CE
    В случае сомнений используйте наибольшее вероятное значение для I C и предположите что V CE составляет половину напряжения питания.
    Например, если силовой транзистор пропускает 1 А и подключен к Питание 12В, мощность Р около 1 × ½ × 12 = 6 Вт.
  2. Найдите максимальную рабочую температуру (Tmax) для транзистора, если можете, в противном случае предположим, что Tmax = 100 ° C.
  3. Оцените максимальную температуру окружающей среды (окружающего воздуха) (Tair). Если радиатор будет находиться вне корпуса Tair = 25 ° C разумно, но внутри будет выше (возможно 40 ° C) позволяя всему прогреться в работе.
  4. Рассчитайте максимальное тепловое сопротивление (Rth) радиатора, используя: Rth = (Tmax — Таир) / P
    Для примеров значений, приведенных выше: Rth = (100-25) / 6 = 12.5 ° C / Вт.
  5. Выберите радиатор с тепловым сопротивлением на меньше, чем на значение, рассчитанное выше (помните, что меньшее значение означает лучший теплоотвод!) например, 5 ° C / Вт было бы разумным выбором для обеспечения запаса прочности. Радиатор 5 ° C / Вт, рассеивающий 6 Вт, будет иметь разницу температур 5 × 6 = 30 ° C, поэтому температура транзистора поднимется до 25 + 30 = 55 ° C (безопасно менее максимум 100 ° C).
  6. Все вышесказанное предполагает, что транзистор имеет ту же температуру, что и радиатор.Это разумное предположение, если они надежно закреплены болтами или зажимами. вместе. Однако вам, возможно, придется положить лист слюды или аналогичный материал между их обеспечить электроизоляцию, тогда транзистор будет горячее чем радиатор, и расчет становится сложнее. Для типичных листов слюды следует вычесть 2 ° C / Вт из термической значение сопротивления (Rth), рассчитанное на шаге 4 выше.

Если все это кажется слишком сложным , вы можете попробовать прикрепить умеренно большой радиатор и надежда на лучшее.Осторожно контролируйте температуру транзистора с помощью пальцем, если он становится очень горячим, немедленно выключите его и используйте радиатор большего размера!

Почему термическое сопротивление?
Термин « термическое сопротивление » используется, потому что он аналогичен электрическое сопротивление:
  • Разница температур на радиаторе (между транзистором и воздух) похож на напряжение (разность потенциалов) на резисторе.
  • Тепловая мощность (скорость нагрева), протекающая через радиатор от транзистора. в воздух — это как ток, протекающий через резистор.
  • Итак, R = V / I становится Rth = (Tmax — Tair) / P
  • Так же, как вам нужна разница напряжений для протекания тока, вам понадобится разность температур для создания теплового потока.


Главная | Конденсатор | Разъем | Диод | IC | Лампа | LED | Реле | Резистор | Переключатель | Транзистор | Переменный резистор | Другой

© Джон Хьюс 2007, Клуб электроники, www.kpsec.freeuk.com
Этот сайт был взломан с использованием ПРОБНОЙ версии WebWhacker. Это сообщение не появляется на лицензированной копии WebWhacker.

MOSFET — почему этот переключающий транзистор нагревается?

Не работает как переключатель. Вместо этого образует источник тока или линейный регулятор напряжения (Вы можете объяснить, как самостоятельно, но подробное объяснение ниже) . Согласно примечаниям на схеме, напряжение на D и S Q2 будет 12-3.0 = 9В в худшем случае. Если вы умножите это на ток нагрузки (вентилятора), то вы найдете рассеиваемую мощность (\ $ P_D \ $) на Q2. Умножьте \ $ P_D \ $ на \ $ R_ {th j-a} \ $ из AO3401, который задается как min. 100 в таблице данных, и вы обнаружите повышение температуры. Это может объяснить чрезмерную жару. В этом можно убедиться, подав максимальное управляющее входное напряжение (1,2 В) и убедившись, что Q2 не нагревается.

Теперь позвольте мне объяснить, как это работает как линейный регулятор (согласно схеме в вашем вопросе):

1) Во время подачи питания на схему (при условии, что управляющий вход равен 0) на выходе компаратора будет 0 из-за понижающего резистора (R2).Таким образом, выход компаратора низкий -> Q1 выключен -> Q2 выключен -> Ток / напряжение нет нагрузки -> Напряжение на R2 равно нулю -> Выходной сигнал остается низким.

2) При подаче управляющего напряжения компаратор попытается увеличить свой выход до 12 В. Когда это выходное напряжение приближается / достигает порогового значения Vbe для Q1 (без учета 100R, привязанного к эмиттеру) , сопротивление CE Q1 начинает уменьшаться. Таким образом, напряжение G-S (то есть сопротивление DS) Q2 начинает уменьшаться, что приводит к увеличению тока нагрузки (то есть напряжения нагрузки).

3) Это напряжение нагрузки делится на 1+ (R8 + R3) / R2 = 1 + 90k / 10k = 10 и возвращается на отрицательный вход компаратора (\ $ V_ {in-} = V_L / 10 \ $ ). Когда это напряжение FB (т.е. напряжение на R2) достигает и превышает напряжение на положительной входной клемме (т.е. управляющее напряжение), компаратор пытается уменьшить свой выходной сигнал до 0.

4) Выход компаратора начинает уменьшаться, поэтому Vbe Q1 начинает уменьшаться, что приводит к увеличению сопротивления CE и вынуждает Q2 увеличивать свое сопротивление DS.Это приводит к уменьшению тока нагрузки (и, следовательно, напряжения нагрузки). Это напряжение делится на 10 и возвращается на отрицательный вход компаратора (\ $ V_ {in-} = V_L / 10 \ $).

5) Теперь напряжение на отрицательном входе ниже, чем на положительном входе, поэтому компаратор попытается увеличить свой выход до 12 В. Выход начинает увеличиваться, и цикл начинается заново с (2).

Следовательно, напряжение на нагрузке будет в 10 раз больше управляющего напряжения: \ $ V_L = V_ {ctrl} \ cdot 10 \ $, а напряжение на MOSFET равно \ $ V_ {DS} = 12 В — V_L \ $.У нас нет никакой информации о вашей нагрузке, поэтому довольно сложно предположить, какой ток нагрузки. В любом случае мощность, рассеиваемая MOSFET, будет равна \ $ P_D = V_ {DS} \ cdot I_L \ $.

Я сделал симуляцию на Proteus 7. Вы можете скачать отсюда и вот скриншот:

(я использовал LMV393, потому что LM393 не определен в Proteus, но LMV393 — это низковольтная версия LM393).

Предположим, ток вашего вентилятора \ $ I_L = 50mA \ $ @ \ $ V_L = 5V \ $.Таким образом, рассеиваемая мощность MOSFET будет \ $ P_D = 7V \ cdot 0,05 = 0,35 Вт \ $. Умножение этого на \ $ R_ {th (j-a)} = 100 \ $ даст повышение температуры \ $ \ Delta T = 100 ° C / Вт \ cdot 0,35 Вт = 35 ° C \ $. Предполагая, что температура окружающей среды составляет 24 ° C, конечная температура MOSFET будет 24 + 35 = 59 ° C.

Надеюсь, этого объяснения достаточно и оно будет вам полезно.

Силовые транзисторы и радиаторы

  • Изучив этот раздел, вы должны уметь:
  • Узнайте о конструкции силового транзистора.
  • • Понять необходимость соединения коллектора и металлического корпуса.
  • Понимать взаимосвязь между мощностью и температурой в силовых трансформаторах.
  • • Понижение мощности.
  • Понять необходимость радиаторов.
  • • Способы выбора радиаторов.
  • • Способы установки радиаторов.
  • Рассчитайте требования к тепловому сопротивлению радиаторов.
  • • Узнайте о методах преодоления ограничений в радиаторах.

Силовые транзисторы

Нет четкой разницы между «обычными» транзисторами, используемыми в усилителях напряжения и силовых транзисторах, но обычно силовые транзисторы можно отнести к категории таких, которые могут выдерживать ток коллектора (или сток в случае полевых транзисторов) более 1 Ампер.

Поскольку силовые транзисторы, такие как показанные на рис.5.1.1 работают с большими токами и более высокими напряжениями, они имеют конструкцию, отличную от небольших сигнальных устройств. Они должны иметь низкое выходное сопротивление, чтобы они могли передавать большие токи в нагрузку, и хорошую изоляцию перехода, чтобы выдерживать высокие напряжения. Они также должны очень быстро рассеивать тепло, чтобы не перегреваться. Поскольку большая часть тепла генерируется в соединении коллектор / база, площадь этого соединения делается как можно большей.

Мощность и температура

Максимальная номинальная мощность транзистора в значительной степени зависит от температуры перехода коллектор / база, как видно из графика снижения мощности на рис.5.1.2. Если рассеивается слишком много мощности, этот переход становится слишком горячим и транзистор будет разрушен, типичная максимальная температура составляет от 100 ° C до 150 ° C, хотя некоторые устройства могут выдерживать более высокие максимальные температуры перехода. Максимальная выходная мощность силового транзистора тесно связана с температурой, и при температуре выше 25 ° C она линейно падает до нулевой выходной мощности при достижении максимально допустимой температуры.

Понижение мощности

Рис 5.1.2 График снижения мощности TIP31

Например, транзистор, такой как TIP31 с заявленной максимальной выходной мощностью P TOT 40 Вт, может работать только с мощностью 40 Вт. IF температура корпуса (немного ниже температуры перехода) поддерживается ниже 25 ° C. Производительность силового транзистора во многом зависит от его способности рассеивать тепло, выделяемое на переходе коллектор-база.

Минимизация проблемы нагрева решается двумя основными способами:

  • 1.Работая с транзистором наиболее эффективным способом, то есть выбирая класс смещения, обеспечивающий высокую эффективность и наименее расточительный по мощности.
  • 2. Обеспечивая, чтобы тепло, выделяемое транзистором, могло отводиться и эффективно передаваться в окружающий воздух как можно быстрее.

Метод 2, описанный выше, подчеркивает важность взаимосвязи между силовым транзистором и его радиатором, устройством, прикрепленным к транзистору с целью отвода тепла.Поэтому физическая конструкция силовых транзисторов рассчитана на максимальную передачу тепла к радиатору. Помимо обычного выводного провода коллектора, коллектор силового транзистора, который имеет гораздо большую площадь, чем у небольшого сигнального транзистора, обычно находится в прямом контакте с металлическим корпусом транзистора или металлической монтажной площадкой. , который затем может быть прикручен или прикреплен непосредственно к радиатору. Типичные силовые транзисторы в металлическом корпусе и металлическом корпусе показаны на рис.5.1.1

Поскольку усилители мощности выделяют значительное количество тепла, которое является потраченной впустую мощностью, они сделаны максимально эффективными. Для усилителей напряжения низкие искажения имеют большее значение, чем эффективность, но с усилителями мощности, хотя искажения нельзя игнорировать, эффективность жизненно важна.

Радиаторы

Рис. 5.1.3 Радиаторы

Радиатор предназначен для отвода тепла от транзистора и максимально эффективного отвода его в окружающий воздух.Радиаторы бывают разных форм, например, из оребренных алюминиевых или медных листов или блоков, часто окрашенных или анодированных в черный матовый цвет, чтобы помочь быстрее отводить тепло. Выбор радиаторов показан на рис. 5.1.3.

Хороший физический контакт между транзистором и радиатором имеет важное значение, и перед тем, как закрепить транзистор на радиаторе, на контактную поверхность смазывают теплопередающую смазку (состав для радиатора).

Если необходимо обеспечить электрическую изоляцию между транзистором и радиатором, между радиатором и транзистором используется слой слюды.Слюда имеет отличную изоляцию и очень хорошие теплопроводные свойства.

Выбор подходящего радиатора

Рис. 5.1.4 Установка радиатора TO220

Доступно множество радиаторов, подходящих к конкретным типам корпусов транзисторов («корпус» относится к форме и размерам транзистора). На рис. 5.1.4 показаны различные этапы установки типичного зажима на радиатор.

(а) показывает трубку с теплоотводящим компаундом.

(b) показывает зажим TO220 на радиаторе.

(c) показан транзистор TIP31, который имеет корпус типа TO220, готовый к установке.

(d) показывает металлический корпус транзистора, залитый радиатором. Это важно для создания эффективного теплообмена между транзистором и радиатором.

(e) показывает транзистор, установленный на радиаторе.

(f) показывает альтернативный метод монтажа, используемый, когда металлический корпус транзистора (который обычно также является выводом коллектора) должен быть изолирован от радиатора.В этом примере используется слюдяная шайба TO220, а транзистор прикреплен к радиатору с помощью болта, вставленного через небольшую изолирующую втулку.

Типовой R

th Расчет для:
  • Транзистор TIP31 (корпус TO220), необходимый для рассеивания 5 Вт.
  • Максимальная температура перехода = 150 ° C
  • Температура окружающей среды (воздуха) = 25 ° C.
  • Тепловое сопротивление между переходом и корпусом, рассчитанное по графику снижения мощности Рис.5.1.2.
  • R th j-c = (150 ° C — 25 ° C) / 40 Вт = 3,125 ° C / Вт .
  • Макс. температура корпуса при рассеивании 5Вт = 150 — (5 x 3,125) = 134 ° C (прибл.).
  • Тепловое сопротивление R th c-hs между корпусом и радиатором (с учетом слюдяной шайбы) = 2 ° C / Вт.
  • Макс. температура радиатора = 134 — (5 x 2) = 124 ° C .
  • Для достижения температуры окружающего воздуха = 25 ° C Термическое сопротивление радиатора должно быть лучше (124-25) / 5 = 19.8 ° C / Вт
  • Лучшим выбором, чтобы избежать работы транзистора при максимально допустимой температуре , было бы выбрать радиатор с тепловым сопротивлением примерно от 10 до 15 ° C / Вт.

Расчет необходимого теплового сопротивления R

th для радиатора

Выбранный радиатор должен отводить тепло от транзистора в окружающий воздух достаточно быстро, чтобы температура перехода транзистора не превышала максимально допустимое значение (обычно указывается в паспорте транзистора), обычно от 100 до 150 ° С.

Каждый радиатор имеет параметр, называемый термическим сопротивлением (R th ), измеряемый в ° C / Вт, и чем ниже значение R th , тем быстрее рассеивается тепло. Другие факторы, влияющие на рассеивание тепла, включают мощность (в ваттах), рассеиваемую транзистором, эффективность теплопередачи между внутренним переходом транзистора и корпусом транзистора и корпусом к радиатору.

Также необходимо учитывать разницу между температурой радиатора и температурой воздуха вокруг радиатора (температура окружающей среды).Главный критерий — радиатор должен быть достаточно эффективным, слишком эффективный — не проблема.

Следовательно, любой радиатор с тепловым сопротивлением, меньшим или равным расчетному значению, должен быть в порядке, но во избежание постоянной работы транзистора при или близкой к максимально допустимой температуре, что почти гарантированно сокращает срок службы транзистора, По возможности рекомендуется использовать радиатор с более низким тепловым сопротивлением.

График снижения мощности транзистора TIP31, показанный на рис.5.1.2 иллюстрирует взаимосвязь между мощностью, рассеиваемой транзистором, и температурой корпуса. Когда транзистор рассеивает 5 Вт, по графику можно оценить, что максимальная температура безопасного корпуса для температуры перехода 150 ° C будет примерно от 134 до 135 ° C, что подтверждает приведенный выше расчет макс. температура корпуса.

Транзистор TIP31 имеет максимальную рассеиваемую мощность P TOT , равную 40 Вт, но из графика на рис. 5.1.2 видно, что это возможно только в том случае, если температура корпуса транзистора может поддерживаться на уровне 25 ° C.Температура корпуса может подниматься до 150 ° C (такая же, как максимальная температура перехода), только если рассеиваемая мощность равна нулю.

Параллельные транзисторы для приложений большой мощности

Рис. 5.1.5 Силовые транзисторы, подключенные параллельно

В приложениях с высокой мощностью может оказаться невозможным найти подходящий радиатор для конкретного транзистора, тогда одним из решений может быть использование другого силового транзистора или другого типа корпуса (корпуса), если таковой имеется.Другой альтернативой является использование двух или более транзисторов, соединенных параллельно, с разделением общей мощности между ними. Это может быть более дешевый вариант, чем один очень дорогой радиатор.

Термический побег

Во многих современных схемах силовые MOSFET предпочтительнее BJT из-за проблемы теплового разгона BJT. Это процесс, при котором ток увеличивается как естественный эффект в полупроводниках при повышении температуры устройства. Это повышение температуры затем приводит к дальнейшему увеличению электрического тока и последующему дальнейшему повышению температуры, пока повышение температуры и тока не выйдет из-под контроля и устройство не будет разрушено.

При параллельном подключении нескольких плохо согласованных транзисторов транзистор, изначально пропускающий наибольший ток, нагревается, в то время как другие, пропускающие меньший ток, становятся холоднее. Следовательно, более горячий транзистор может подвергаться опасности теплового разгона, однако тщательно подобранные BJT все же могут быть предпочтительнее полевых МОП-транзисторов для некоторых высоковольтных приложений.

Начало страницы

Как мы можем разработать электронные устройства, которые не перегреваются?

Вы и раньше ощущали тепло — смартфон, который нагревается при запуске приложения для навигации, или ноутбук, который становится слишком горячим для ваших колен.

Тепло, производимое электронными устройствами, не просто раздражает пользователей. Вызванные нагревом пустоты и трещины могут вызвать выход из строя микросхем и цепей.

Теперь команда инженеров под руководством Стэнфорда разработала способ не только управлять теплом, но и направлять его от хрупких устройств. В статье Nature Communications , исследователи описывают тепловой транзистор — переключатель нанометрового размера, который может отводить тепло от электронных компонентов и изолировать их от разрушительного воздействия.

«Разработка практичного теплового транзистора может изменить правила игры в проектировании электроники», — сказал старший автор Кеннет Гудсон, профессор машиностроения.

Исследователи годами пытались разработать тепловые выключатели. Предыдущие тепловые транзисторы оказались слишком большими, слишком медленными и недостаточно чувствительными для практического использования. Задача заключалась в том, чтобы найти наноразмерную технологию, которая могла бы многократно включаться и выключаться, иметь большой контраст переключения между горячим и холодным и не иметь движущихся частей.

При поддержке инженера-электрика Эрика Попа и ученого-материаловеда И Цуй команда Гудсона преодолела эти препятствия, начав с тонкого слоя дисульфида молибдена, полупроводникового кристалла, состоящего из слоистых слоев атомов. Этот материал толщиной всего 10 нанометров, эффективный при комнатной температуре, может быть интегрирован в современную электронику, что является решающим фактором для практической реализации технологии.

Чтобы превратить этот теплопроводящий полупроводник в переключатель, похожий на транзистор, исследователи окунули материал в жидкость с большим количеством ионов лития.Когда к системе подается небольшой электрический ток, атомы лития начинают проникать в слои кристалла, изменяя его теплопроводные характеристики. По мере увеличения концентрации лития тепловой транзистор отключается. Работая с группой Давида Донадио из Калифорнийского университета в Дэвисе, исследователи обнаружили, что это происходит из-за того, что ионы лития раздвигают атомы кристалла. Это затрудняет проникновение тепла.

Адитья Суд, научный сотрудник Гудсона и Попа и соавтор статьи, сравнил тепловой транзистор с термостатом в автомобиле.Когда машина холодная, термостат выключен, предотвращая вытекание охлаждающей жидкости, а двигатель сохраняет тепло. Когда двигатель нагревается, термостат открывается, и охлаждающая жидкость начинает двигаться, чтобы поддерживать двигатель при оптимальной температуре. Исследователи предполагают, что тепловые транзисторы, подключенные к компьютерным микросхемам, будут включаться и выключаться, чтобы ограничить тепловое повреждение чувствительных электронных устройств.

Помимо возможности динамического контроля нагрева, результаты команды позволяют по-новому взглянуть на причину выхода из строя литий-ионных батарей.Поскольку пористые материалы в батарее пропитаны литием, они препятствуют прохождению тепла и могут вызвать резкое повышение температуры. Обдумывание этого процесса имеет решающее значение для разработки более безопасных батарей.

В более отдаленном будущем исследователи предполагают, что тепловые транзисторы могут быть организованы в схемы для вычислений с использованием тепловой логики, подобно тому, как полупроводниковые транзисторы вычисляют с использованием электричества. Но хотя исследователи взволнованы возможностью контролировать нагрев в наномасштабе, исследователи говорят, что эта технология сопоставима с тем, где были первые электронные транзисторы около 70 лет назад, когда даже изобретатели не могли полностью представить, что они сделали возможным.

«Тем не менее, впервые практический термотранзистор нанометрового размера стал доступен», — говорит Гудсон.

Кеннет Гудсон, временный профессор семьи Дэвис, заведующий кафедрой машиностроения Роберта Боша и профессор материаловедения и инженерии в Стэнфорде. Он также является членом Stanford Bio-X и филиалом Института энергетики Прекурта.

Эрик Поп, адъюнкт-профессор электротехники и, любезно любезно, материаловедения и инженерии.

Йи Цуй (Yi Cui), профессор материаловедения и инженерии, фотоники, старший научный сотрудник Института энергетики Прекурта и любезно профессор химии.

Соавтор публикации Фэн Сюн, бывший постдок Поп и Цуй, сейчас является доцентом Питтсбургского университета. Давиде Донадио, доцент Калифорнийского университета в Дэвисе, оказал теоретическую поддержку.

Среди других участников: Шунда Чен из Калифорнийского университета в Дэвисе; Хаотянь Ван, сейчас работает в Университете Райса; Даниэле Селли из Миланского университета в Бикокке; Цзиньсун Чжан из Университета Цинхуа; Коннор Дж.Макклеллан из Стэнфордского университета; и Цзе Сунь из Тяньцзиньского университета.

Это исследование было частично поддержано Национальным научным фондом, Управлением научных исследований ВВС США, Stanford SystemX Alliance и Министерством энергетики.

Control Engineering | Исследователи используют термический транзистор для защиты электронных устройств от перегрева

Тепло, производимое электронными устройствами, не просто раздражает пользователей. Вызванные нагревом пустоты и трещины могут вызвать выход из строя микросхем и цепей.Команда инженеров под руководством Стэнфорда разработала способ не только управлять теплом, но и направлять его от хрупких устройств. Исследователи использовали тепловой транзистор — переключатель нанометрового размера, который может отводить тепло от электронных компонентов и изолировать их от его разрушительного воздействия.

«Разработка практичного теплового транзистора может изменить правила игры в наши разработки электроники», — сказал Кеннет Гудсон, профессор машиностроения из Стэнфорда.

Исследователи годами пытались разработать тепловые выключатели.Предыдущие тепловые транзисторы оказались слишком большими, слишком медленными и недостаточно чувствительными для практического использования. Задача заключалась в том, чтобы найти наноразмерную технологию, которая могла бы многократно включаться и выключаться, иметь большой контраст переключения между горячим и холодным и не иметь движущихся частей.

Группа

Гудсона преодолела эти препятствия, начав с тонкого слоя дисульфида молибдена, полупроводникового кристалла, состоящего из слоистых слоев атомов. Этот материал толщиной всего 10 нанометров, эффективный при комнатной температуре, может быть интегрирован в современную электронику, что является критическим фактором для практического применения этой технологии.

Исследователи погрузили материал в жидкость с большим количеством ионов лития, чтобы превратить полупроводник в переключатель, подобный транзистору. Когда к системе подается небольшой электрический ток, атомы лития начинают проникать в слои кристалла, изменяя его теплопроводные характеристики. По мере увеличения концентрации лития тепловой транзистор отключается. Работая с группой Давида Донадио из Калифорнийского университета в Дэвисе, исследователи обнаружили, что это происходит из-за того, что ионы лития раздвигают атомы кристалла.Это затрудняет проникновение тепла.

Будущие преимущества электронных устройств

Адитья Суд, научный сотрудник, сравнил тепловой транзистор с термостатом в автомобиле. Когда автомобиль холодный, термостат выключен, предотвращая прохождение охлаждающей жидкости, чтобы двигатель сохранял тепло. Когда двигатель нагревается, термостат открывается, и охлаждающая жидкость начинает двигаться, чтобы поддерживать двигатель при оптимальной температуре. Исследователи предполагают, что тепловые транзисторы, подключенные к компьютерным микросхемам, будут включаться и выключаться, чтобы ограничить тепловое повреждение чувствительных электронных устройств.

Помимо возможности динамического контроля нагрева, результаты команды позволяют по-новому взглянуть на причину выхода из строя литий-ионных батарей. Поскольку пористые материалы в батарее пропитаны литием, они препятствуют прохождению тепла и могут вызвать резкое повышение температуры. Обдумывание этого процесса имеет решающее значение для разработки более безопасных батарей.

Исследователь полагает, что в более отдаленном будущем тепловые транзисторы можно будет объединить в схемы для вычислений с использованием тепловой логики, например, полупроводниковых транзисторов.Хотя исследователи воодушевлены возможностью контролировать нагрев в наномасштабе, сама технология сопоставима с тем, где были первые электронные транзисторы около 70 лет назад, когда даже изобретатели не могли полностью представить, что они сделали возможным.

«Тем не менее, впервые практический термотранзистор нанометрового размера стал доступен», — сказал Гудсон.

Эндрю Майерс , Стэнфордский университет. Отредактировал Крис Вавра, производственный редактор, Control Engineering , CFE Media, cvavra @ cfemedia.com.

SOT-223 Высоковольтный транзистор создает нагреватель ЖК-дисплея

Иногда невозможно получить компоненты, которые работали бы во всем температурном диапазоне продукта. Например, ЖК-дисплеи имеют очень ограниченный диапазон рабочих температур, обычно от 10 ° C до 50 ° C. Одним из способов устранения осложнений на низкотемпературном конце этого диапазона является обеспечение источника тепла для компонента внутри схемы. На рис. 1 представлена ​​простая методика, для которой фактически требуется только один транзистор поверхностного монтажа в качестве нагревательного элемента с логическим управлением.

Эта конструкция использует преимущество того факта, что полевые транзисторы, разработанные для приложений переключения высоковольтных сигналов, часто имеют то, что иначе можно было бы описать как высокие значения сопротивления в открытом состоянии (R DSON > 10 Ом). Тем не менее, некоторые из этих полевых транзисторов предназначены для взаимодействия с низковольтными системами управления. Следовательно, сигнал ТТЛ / КМОП 5 В может управлять этими транзисторами, предназначенными для переключения сток-исток более 200 В. Поскольку предполагается, что эти устройства будут нести малые токи, они доступны в небольших корпусах для поверхностного монтажа, таких как SOT-223.Небольшой размер корпуса позволяет легко интегрировать, не занимая много места на плате. Пространство часто является проблемой в конструкциях, в которых используются резистивные нагреватели или полевые транзисторы в корпусе TO220.

Полевой транзистор с p-каналом упрощает конструкцию, поскольку управление поддерживается посредством сигнала 0-В (земля), подаваемого на затвор. В противном случае нагреватель выключен, а затвор поднимается вверх через подтягивающий резистор (R1). R1 может быть маломощным резистором для поверхностного монтажа. Вырабатываемое тепло передается от кремния через металлический язычок 2-Вт корпуса SOT-223.Поскольку слив также является соединением язычка на корпусе SOT-223, металлизация нагревателя также обеспечивает защиту заземления, даже когда нагреватель выключен. Еще одним преимуществом этой конструкции является то, что мощность нагревателя может быть легко увеличена путем параллельного включения полевых транзисторов. Эти полевые транзисторы могут иметь либо один элемент управления (например, включение / выключение), либо несколько цифровых элементов управления, где могут применяться различные настройки нагрева (например, быстрый нагрев и поддерживающий нагрев).

В таблице 1 показаны расчетные тепловые характеристики на вкладке двух полевых транзисторов Zetex при работе от 5 В.Повышение температуры измеряется на сливной пластине. Поскольку при теплопередаче от язычка к грелке произойдет некоторая потеря тепла, температура на сливном язычке не совпадает с температурой под нагретым компонентом.

График (рис. 2) показывает рост температуры, полученный с помощью ZVP0545G под небольшим ЖК-дисплеем. Хотя тепла недостаточно, чтобы вызвать значительный перегрев полевого транзистора или ЖК-дисплея, этого достаточно, чтобы увеличить нижнюю рабочую температуру продукта с 10 ° C до 0 ° C.

Как выбрать < Выбор транзисторов для обеспечения безопасной работы > | Основы электроники

Во время работы транзистор испытывает электрические и тепловые нагрузки. Срок службы транзистора будет коротким, если такие нагрузки превышают максимальные допуски, что может привести к выходу транзистора из строя в худшем случае. Чтобы избежать этого, настоятельно рекомендуется проверить, нет ли проблем с управлением транзистором на этапе проектирования.

В этом разделе мы объясним метод определения того, можно ли использовать выбранный транзистор или нет.Внимательно ознакомьтесь с этим материалом, чтобы избежать потенциальных проблем и узнать, как безопасно использовать транзисторы.

Перед судом: от выбора к установке

Выбор транзистора

Вы можете выполнить поиск транзистора в нашем кратком веб-каталоге.

Получить образцы и спецификации

образцов можно приобрести на веб-сайте ROHM. Доступность образцов для чистой покупки постоянно расширяется.

Установите транзистор на оценочную плату или проверьте работоспособность

Контрольно-пропускные пункты:

  • Убедитесь, что выбранный транзистор надежно работает в реальной цепи.
  • Проверить, стабильно ли выбранный транзистор (т.е.работает ли длительное время, обеспечивает надежность)
  • Допустимая погрешность в последней схеме не мешает работе схемы

Решение: можно использовать или нет

Решение о том, можно ли использовать выбранный транзистор, должно выполняться на основе следующих шагов.


Измерение фактической формы кривой тока и напряжения

Подтверждение тока и напряжения

Сначала проверьте с помощью осциллографа, какие ток и напряжение, приложенные к транзистору.Номинальные значения, указанные в таблицах данных, должны соответствовать измеренным значениям, параметры, перечисленные ниже, должны иметь приоритет.

Приоритетные позиции:

Транзисторный тип Напряжение Текущий
Биполярный транзистор Напряжение коллектор-эмиттер: Vce Ток коллектора: Ic
Цифровой транзистор Выходное напряжение: Vo (GND-OUT) Выходной ток : Io
МОП-транзистор Напряжение сток-исток: Vds Дорайн ток: Id

Пример: форма сигнала при переключении 2SD2673 (100 мкс / дел)


Абсолютный максимальный рейтинг соблюдается все время?

Подтверждение абсолютного максимального рейтинга

Проверить, не превышают ли ток и напряжение (подтверждение тока и напряжения) абсолютный максимальный номинал, указанный в техническом паспорте.В приведенной выше таблице есть элементы, не отмеченные флажком, но все такие неотмеченные элементы также должны оставаться ниже абсолютного максимального рейтинга.

Транзистор не может быть выбран, если пиковый ток или скачок напряжения могут даже на мгновение выйти за пределы абсолютного максимального диапазона номинальных значений. В противном случае существует вероятность ухудшения характеристик и разрушения устройства при превышении абсолютного максимума.

Пример: Технический паспорт 2SD2673 (Описание абсолютного максимального номинала)

Пример: случай, когда абсолютный максимальный рейтинг нарушается на мгновение (NG)


Используется ли транзистор в SOA?

Подтверждение безопасной рабочей зоны (SOA *), часть 1

SOA определяет область, в которой транзистор может безопасно работать.Однако SOA основывается только на одном (Одном) импульсе. Следовательно, необходимо также проверить, все ли импульсы остаются в пределах SOA, если транзистор приводится в действие повторяющимися импульсами, а также усредненный приложенный ток, который должен быть вычислен в (Подтверждение зоны безопасности (SOA) — Часть 2), остается в пределах номинальная мощность.

* 1 Также называется ASO (Зона безопасной эксплуатации).

Проверка соответствия SOA

Проверьте, подтверждается ли форма сигнала в 1. Подтверждении тока и напряжения в пределах SOA.Решение NG (транзистор не используется) должно быть принято, если пусковой / пиковый ток или скачок напряжения выходят за пределы абсолютного максимального значения даже на мгновение.
Также дважды проверьте, не нарушена ли SOA, даже если форма волны в Подтверждении абсолютного максимального рейтинга находится в пределах абсолютного максимального рейтинга, лучше перестраховаться, чем сожалеть. (См. Пример ниже.)

Пример: 2SD273 БЕЗОПАСНАЯ РАБОЧАЯ ЗОНА


Снижается ли использование TR в SOA в соответствии с температурой окружающей среды * 1?

* 1 Температура окружающей среды, в которой используется TR, или температура кристалла, когда температура TR повышается за счет его тепла.

Подтверждение зоны безопасности (SOA), часть 2

Обычно SOA определяется комнатной температурой (25 градусов).

Способы отражения снижения номинальных характеристик в графике SOA:
・ Биполярный TR / DIgital TR
・ MOSFET
* Температура, требующая снижения номинальных характеристик, в основном соответствует температуре кристалла.


Метод снижения номинальных значений температуры SOA

SOA (безопасная рабочая зона)

SOA (Safe Operating Area) требует снижения температуры, когда температура окружающей среды превышает 25 градусов.или температура кристалла повышается из-за нагрева самого транзистора. Температура снижения характеристик — это температура окружающей среды для первого и температура кристалла для второго. Чтобы быть конкретным, линия SOA должна быть смещена в направлении, где ток меньше. Коэффициент снижения мощности варьируется в зависимости от площади, как показано на Рис.1

Зона ограничения тепла

В этой области линия SOA имеет наклон вниз 45 °. (Линия постоянной мощности) В этой области коэффициент снижения мощности равен 0.8% / град.

Вторичная зона откоса

Для транзисторов существует вторичная зона спада из-за перегрева. SOA в этой области имеет наклон более 45 °, а коэффициент снижения мощности составляет 0,5% / град.

Пример Ta = 100 град.

2-1. Снижение номинальных характеристик в зоне ограничения нагрева При температуре окружающей среды 100 град.

Следовательно, суждение должно быть сделано с учетом сдвига линии SOA на 60% в сторону меньшего направления тока.

Снижение номинальных характеристик в области вторичного спуска

Как и выше, расчет выполняется, как показано ниже.

Соответственно, суждение должно быть сделано с учетом сдвига линии SOA на 37,5% в сторону меньшего направления тока.


Непрерывный импульс? Единичный импульс?

одиночный импульс

Внезапный бросок тока (например, из-за подачи питания) называется одиночным импульсом

Непрерывный импульс

В отличие от одиночного импульса, он называется «непрерывным импульсом», если импульсы загружаются повторно.В этом случае проверьте, работает ли


Является ли средняя потребляемая мощность ниже номинальной мощности при температуре окружающей среды?

Подтверждение при мощности ниже номинальной

Ниже номинальной мощности при температуре окружающей среды = Температура кристалла ниже максимального номинального значения 150 градусов. Номинальная мощность определяется как мощность, которая нагревает кристалл до 150 градусов.

(Подробнее см. В методике расчета температуры матрицы, подготовленном отдельно.

Метод расчета мощности

В принципе, усредненная мощность — это значение, полученное в результате деления интегрирования тока и напряжения на время. т.е.

Теперь подумайте, например, о следующем поведении переключения.

В этом случае расчет должен производиться путем деления одного цикла на четыре.

При фактическом расчете интегрирования см. «Формулу интегрирования», подготовленную отдельно.
Давайте произведем расчет для формы волны, наблюдаемой в (1.Подтверждение тока и напряжения) в качестве примера.

Когда ВЫКЛ —> ВКЛ


ONпериод

Когда ВКЛ —> ВЫКЛ


Когда почти нет тока в выключенном состоянии

В действительности должен существовать ток утечки от нА до 10 нА, а потребление тока равно 0 (нулю) в состоянии ВЫКЛ. Из приведенного выше расчета, если мы разделим весь результат интегрирования для каждой зоны на 400 мкс, что является продолжительностью цикла, среднее потребление тока будет равно

.

Ранее мы взяли пример биполярного транзистора 2SD2673, чтобы выполнить интегральный расчет тока коллектора Ic и напряжения коллектор-эмиттер Vce.Расчет интегрирования в случае других типов TR может быть таким, как показано ниже, для получения усредненного потребления тока.

  • Digital TR: выходной ток Io и выходное напряжение Vo
  • МОП-транзистор
  • : Id тока стока и напряжение сток-исток Vds

После получения усредненного потребления тока, мы должны проверить с помощью Pc (Collector-loss) для цифрового TR (Drain-loss для MOSFET).

Пример: техническое описание 2SD2673

В этом случае усредненная приложенная мощность равна 0.153 Вт, а потери на коллекторе составляют 0,5 Вт (рекомендуемая земля: монтажная плата из эпоксидного стекла), так что использование этого TR при температуре окружающей среды 25 град. в порядке. (Строго говоря, Pc должен отличаться в зависимости от разницы в условиях рассеивания тепла, как от типов печатной платы, так и от области расположения земли. Однако мы предполагаем, что используются рекомендуемые lnd-схемы.)

Если температура окружающей среды выше 25 градусов, при проектировании учитывайте снижение номинальных значений температуры в соответствии с кривой снижения характеристик.

Подробную информацию о расчете температуры матрицы см. В отдельных документах «Метод расчета температуры матрицы».


Формула интегрирования расчета мощности

Расчет мощности между a — b путем интегрирования с током I и напряжением V.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *