Кузнецов, Г. В. Анализ показателей надежности типичного полупроводникового устройства силовой электротехники [Текст] / Г. В. Кузнецов, Е. В. Кравченко, Н. А. Прибатурин // Электротехника. - 2016. - № 4. - С. 60-65 . - ISSN 0013-5860
Рубрики: Радиоэлектроника Полупроводниковые приборы Кл.слова (ненормированные): силовые полупроводниковые приборы -- прогнозирование надежности -- тепловые состояния -- температурные поля -- нестационарные температурные поля -- неоднородные температурные поля -- неоднородные нестационарные температурные поля -- интенсивность отказов -- модели Аррениуса -- Аррениуса модели -- теплоотводы -- мультипликативные модели -- силовые диодные модули -- силовая электротехника Аннотация: Предложен новый подход к прогнозированию показателей надежности на основе численного анализа неоднородных температурных полей силовых полупроводниковых приборов (СПП). Анализ теплового режима работы проводился в двумерной постановке на основе типичного для силовой электротехники прибора - силового диодного модуля с температурой перехода Тпер=125 °С. Для решения дифференциального уравнения теплопроводности применялся метод конечных разностей. В ходе численных экспериментов изменялась температура окружающей среды (25-45 °С) и пространственная ориентация (расположение) диодного модуля. Установлено, что перепады температур составляют более 100°С. Для анализа показателей надежности диодного модуля выбраны две математические модели - Аррениуса и мультипликативная (статистическая) модель. Повышение температуры окружающей среды с 25 до 45 °С приводит к снижению показателей надежности силового диодного модуля приблизительно в два раза. Вертикальная установка модуля снижает теплоотвод в условиях естественной конвекции и вызывает увеличение интенсивности отказов на 10% для Токр=25 °С. При расположении диодного модуля теплоотводящей поверхностью вниз показатели надежности снижаются на 18% при прочих равных условиях. Наибольшие различия в оценках показателя надежности СПП наблюдаются при расположении диодной сборки теплоотводящей поверхностью вниз. Так, при температуре окружающей среды 45 °С интенсивность отказов по модели Аррениуса была в 325 раз выше, чем у мультипликативной модели. Показана необходимость учета реальных нестационарных температурных полей для повышения достоверности прогноза рабочего ресурса СПП. Доп.точки доступа: Кравченко, Е. В.; Прибатурин, Н. А. Нет сведений об экземплярах (Источник в БД не найден) |