Nguyên nhân gây nóng MOSFET biến tần là gì?

MOSFET của biến tần hoạt động ở trạng thái chuyển mạch và dòng điện chạy qua MOSFET rất cao. Nếu MOSFET không được chọn đúng, biên độ điện áp điều khiển không đủ lớn hoặc mạch tản nhiệt không tốt có thể khiến MOSFET nóng lên.

1, việc làm nóng MOSFET biến tần là nghiêm trọng, nên chú ý đếnMOSFETsự lựa chọn

MOSFET trong biến tần ở trạng thái chuyển mạch, thường yêu cầu dòng thoát của nó càng lớn càng tốt, điện trở càng nhỏ càng tốt, để có thể giảm độ sụt điện áp bão hòa của MOSFET, từ đó giảm MOSFET kể từ khi tiêu thụ, giảm nhiệt.

Kiểm tra hướng dẫn sử dụng MOSFET, chúng ta sẽ thấy rằng giá trị điện áp chịu được của MOSFET càng cao thì điện trở của nó càng lớn và những MOSFET có dòng thoát cao, giá trị điện áp chịu được thấp của MOSFET thì điện trở của nó thường dưới hàng chục miliohm.

Giả sử dòng tải là 5A, chúng ta chọn biến tần thường dùng MOSFETRU75N08R và điện áp chịu được là 500V 840, dòng xả của chúng nằm trong khoảng 5A trở lên, nhưng điện trở trên của hai MOSFET này là khác nhau, điều khiển cùng một dòng điện. , chênh lệch nhiệt của chúng rất lớn. Điện trở trên 75N08R chỉ là 0,008Ω, trong khi điện trở trên 840 Điện trở trên của 75N08R chỉ là 0,008Ω, trong khi điện trở trên của 840 là 0,85Ω. Khi dòng tải chạy qua MOSFET là 5A, độ sụt điện áp của MOSFET 75N08R chỉ là 0,04V và mức tiêu thụ MOSFET của MOSFET chỉ là 0,2W, trong khi độ sụt điện áp của MOSFET 840 có thể lên tới 4,25W và mức tiêu thụ của MOSFET cao tới 21,25W. Từ đó, có thể thấy rằng điện trở trên của MOSFET khác với điện trở trên của 75N08R và khả năng sinh nhiệt của chúng cũng khác nhau rất nhiều. Điện trở của MOSFET càng nhỏ thì càng tốt, điện trở của MOSFET, ống MOSFET dưới mức tiêu thụ dòng điện cao là khá lớn.

2, mạch điều khiển có biên độ điện áp điều khiển không đủ lớn

MOSFET là một thiết bị điều khiển điện áp, nếu bạn muốn giảm mức tiêu thụ ống MOSFET, giảm nhiệt, biên độ điện áp ổ đĩa cổng MOSFET phải đủ lớn, điều khiển xung cạnh dốc, có thể giảmMOSFETgiảm điện áp ống, giảm tiêu thụ ống MOSFET.

3, MOSFET tản nhiệt không tốt nguyên nhân

Hệ thống sưởi MOSFET biến tần là nghiêm trọng. Vì mức tiêu thụ ống MOSFET biến tần lớn nên công việc thường đòi hỏi diện tích bên ngoài của tản nhiệt đủ lớn, tản nhiệt bên ngoài và bản thân MOSFET giữa tản nhiệt phải tiếp xúc gần nhau (thường phải được phủ lớp dẫn nhiệt mỡ silicon), nếu tản nhiệt bên ngoài nhỏ hơn hoặc bản thân MOSFET không đủ gần với điểm tiếp xúc của tản nhiệt, có thể dẫn đến MOSFET nóng lên.

Việc sưởi ấm MOSFET biến tần nghiêm trọng có bốn lý do để tóm tắt.

MOSFET nóng nhẹ là hiện tượng bình thường, nhưng nóng lên nghiêm trọng, thậm chí dẫn đến cháy MOSFET, có 4 nguyên nhân sau:

1, vấn đề thiết kế mạch

Để MOSFET hoạt động ở trạng thái vận hành tuyến tính, thay vì ở trạng thái mạch chuyển mạch. Nó cũng là một trong những nguyên nhân gây nóng MOSFET. Nếu N-MOS đang thực hiện chuyển đổi, điện áp mức G phải cao hơn vài V so với nguồn điện để được bật hoàn toàn, trong khi P-MOS thì ngược lại. Không mở hết và điện áp rơi quá lớn dẫn đến tiêu tốn điện năng, trở kháng DC tương đương lớn hơn, điện áp rơi tăng nên U*I cũng tăng, tổn thất đồng nghĩa với nhiệt. Đây là lỗi dễ tránh nhất trong việc thiết kế mạch điện.

2, tần số quá cao

Lý do chính là đôi khi việc theo đuổi âm lượng quá mức dẫn đến tần suất tăng lên,MOSFETtổn thất trên diện rộng nên nhiệt lượng cũng tăng lên.

3, thiết kế nhiệt không đủ

Nếu dòng điện quá cao, giá trị dòng điện danh định của MOSFET thường đòi hỏi khả năng tản nhiệt tốt để đạt được. Vì vậy ID nhỏ hơn dòng tối đa, cũng có thể nóng lên nặng, cần có đủ tản nhiệt phụ.

4, Lựa chọn MOSFET sai

Đánh giá sai công suất, điện trở trong của MOSFET không được xem xét đầy đủ dẫn đến trở kháng chuyển mạch tăng lên.