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晶体管温升测试的仿真评估

作　者: 江少平
导　师: 靳世平
学　校: 华中科技大学
专　业: 动力工程
关键词: 二极管温升测试结温热阻仿真模型
分类号: TN32
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着电力电子技术的飞速发展,晶体管器件的应用已经变得十分普遍。然而在电力电子产品中经常有因为晶体管温度过高,造成产品不能使用的后果。晶体管器件对温度反应很敏感,温度过高会使晶体管器件的工作点发生偏移,噪声增大,信号失真,增益不稳定,甚至可能引起热击穿。目前,晶体管温升的问题已经成为电子产品发展的瓶颈。本文针对山特电子有限公司的晶体管结温测量准确与否做出评估研究。晶体管的结温是其应用和选型的重要指标,因此,晶体管结温的测量准确性至关重要。目前,工作人员通过测量管壳温度来度量晶体管的结温,对于不同的晶体管来说,其封装的结构和材料不同,结的位置和大小不同,管脚的数量不同以及晶体管不同工作状态的损耗不同,这些都可能造成温度测量的不准确性。因此,有必要对这种测量方式进行评估研究。本论文以封装型号TO247的二极管为研究对象,主要通过仿真的方式研究各参数对温度测量的影响。在仿真之前要建立一个可靠的仿真模型,因此文中先通过实验的方式测得数据,以此实验数据为依据对建立的模型修正和验证,确保模型可靠。然后,以此可靠模型,对影响晶体管测试准确性的参数进行分析。在文章内主要分析了塑封的导热系数λp、结到铜基表面的热阻Rjc以及晶体管的损耗P三个方面的因素。并通过对模拟所得的数据进行分析,找出了这三个因素对温升测量的影响规律。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-25
  1.1 电力电子器件概述  8-9
  1.2 功率晶体管在UPS 中的作用  9-11
  1.3 晶体管的封装简介  11-16
  1.4 二极管为代表对晶体管进行研究的可行性分析  16-19
  1.5 温度对晶体管器件的影响及准确测量温度的意义  19
  1.6 工程上已有晶体管器件温度测量的方法  19-20
  1.7 温升测试的影响参数分析  20-22
  1.8 山特电子公司晶体管温度测量的方法  22
  1.9 本文研究目的及意义  22-23
  1.10 本文研究的主要内容  23
  1.11 本文研究的主要方法  23-25
2 实验研究方法  25-34
  2.1 研究平台分析  25-26
  2.2 实验原理  26
  2.3 实验对象和仪器的介绍  26-29
  2.4 实验步骤  29-31
  2.5 实验数据处理  31-32
  2.6 实验误差分析  32-34
3 建立仿真模型  34-46
  3.1 热分析软件简介  34-37
  3.2 icepak 程序结构和功能简介  37-39
  3.3 仿真模型建立  39-43
  3.4 模型修正及可靠性分析  43-46
4 温升测试准确性与其参数关系探索  46-73
  4.1 参数设置  46-48
  4.2 Tc、Tj 、Tp 以及分流Q的参数分析  48-51
  4.3 Tj-Tp 的参数分析  51-69
  4.4 Tp-Tc 的参数分析  69-73
5 二极管参数影响规律的推广分析  73-75
6 后续工作  75-76
致谢  76-77
参考文献  77-79

晶体管温升测试的仿真评估

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