【经验】如何巧用热敏电阻的耗散系数δ来选择功率模块?

2017-09-21 世强 Joshua
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NTC热敏电阻的主要作用是在电路中抑制浪涌电流,其效果示意图如下图1:


图1


参考下面图2的电路图进行解说,NTC热敏电阻的电路丝印是R20(红色圈圈)。蓝色为直流冲击的电压,绿色圈圈处为保险。NTC热敏电阻在该电路的主要功能是吸收电流尖峰,从而实现通电瞬间保护后端电路元器件的目的。在电路中主要是电流参数和最大温度参数影响到R20的选型。


 

图2


温升是决定器件是否适合使用的重要条件之一。热敏电阻的电流规格根据电路具体应用选择,但是工作时的温升与热耗散系数(mW/℃)紧密相关。温升与耗散系数的关系在耗散系数的原理中描述。


那么耗散系数δ具体是什么原理呢?


耗散系数δ:使NTC温度上升1K所消耗的功率称为耗散系数。耗散系数δ的计算方法如下:


 

式中:UTH为NTC的端电压,ITH为流经NTC的电流,Tb为自热稳定温度,Ta为室内温度。可见NTC温度的上升指的是自热温度。从另一个角度看,自热造成的温升可以利用δ计算出来。


例如:已知耗散系数δ为0.1W/℃,测量的UTHITH为3W。则:

Tb-Ta=UTHITH/δ=3/0.1℃=30℃


自热使NTC高于环境温度30℃。

为什么要特别关注NTC的耗散系数呢?


因为在正常使用时,我们可能会遇到冲击电流在规格内,电流抑制效果也是正常的,初始时温升也是正常的(温升接近上限),但是使用一段时间后,NTC却是损坏了。经分析后,因冲击次数的增加改变了热敏材料的特性,进一步提升了耗散系数δ的数值,随着时间的推移,器件工作的最高温度变大,导致器件损坏。故在抑制电流条件满足的情况下,选择耗散系数δ参数越小,器件的寿命周期越长。


可见耗散系数是衡量温升的最主要参数。


VINCOTECH功率模块内部均有集成NTC。下面以Vincotech的A0-VS122PA300M7-L757F70的VINco E3功率模块为例,其内部的NTC热敏电阻示意图为下图3右下角位置:


 

图3


其中A0-VS122PA300M7-L757F70的VINco E3模块的NTC主要参数如下:

 


根据参数表,NTC的Power dissipation constant(耗散系数δ)参数是1.4mW/K。通过这一个参数,我们可以初步的评估Vincotech模块的温升与功率的关系。


相关技术文档:

Vincotech A0-VS122PA300M7-L757F70/A0-VS122PA300M7-L757F70T 数据手册 详情>>>


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  • 小旋风 Lv7. 资深专家 2017-12-15
    这个不错
  • 自强 Lv7. 资深专家 2017-10-09
    学习了,不错!
  • 花花花 Lv6. 高级专家 2017-09-21
    学e
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SEMITEC(石塚)NTC热敏电阻选型指南(英文)

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型号- 103CT-01006,103FT1005A5P,503NT-4-R025H42G,Z2U SERIES,E-301,S-183T,ZD022,ZD027,Z2082,Z6068U,S-701T,S-822T,S-103T,103CI-01006,AP,202AT,203CT,AT,563CT-4,ZD033,FΜ,Z2U,503KT1608T,ZD039,303ET,Z6033U,103FT1005B5P,Z6100,ZD047,Z2008U,NT-4 SERIES,103FT1005A5P1-□,103KT1005T,ZS1033D-T,Z6056U,473CT-4,15D2-15,S-202T,833ET,15D2-13,502AT,15D2-11,234NT-4-R200H42G,204CT,CT,6D2-22,ZD056,15D2-08,202AP-2,473CT,203AT,103AT-11,ZS1033U,203AT-11,203AP-2,E-183,ZD SERIES,5D2-15,5D2-13,103AT-2、3,5D2-14,5D2-11,104NT-4-R025H42G,E-501,5D2-10,ZS1033D,S-272T,Z2010U,1.5D2-15,402ET,5D2-18,ZS-D,ZD068,Z6120,103KT1608T,ZS1022U,4D2-18,10TP583T,103ETB,503ET,563CT,103NT-4-R025H41G,103NT-4-R□□□H□□G,Z2 SERIES,103ET□□-□□,502NT-4-R025H39G,S-301T,ET,ZS1022D,S-152,S-153,502AT-11,Z6015,S-272,Z6018,Z6U,Z6012,4D2-11,4D2-13,4D2-15,4D2-14,Z6150U,203CT-4,104CT-90113,10D2-08,503CT-91027,105NT-4-R025H46G,10D2-07,513CT,10D2-05,103FT1005D5P,16D2-07,FT,10D2-10,16D2-13,16D2-14,Z2100,16D2-15,Z6027,20D2-11,S-183,403ET,16D2-10,16D2-11,Z6022,234ET,4D2-22,223FΜ5183,364FT1005A5P,E-272,E-153,562CT,E-152,10D2-18,5D2-05,ZS-U,10D2-15,504NT-4-R025H45G,S-153T,10D2-14,10D2-13,104NT-4-R025H43G,103AP-2,10D2-11,252CT-4,S-152T,20D2-05,5D2-08,202AT-11,113CT-4,Z6039,5D2-07,103JT,Z6033,20D2-08,502AT-2,ZS1015,ZS1018,Z6100U,ZS1012,512CT,113CT,204AP-2,E-701,E-822,212ET,□□□AP-2-□,Z2,Z6047,Z2120,Z6,1D2-22,S-123,204NT-4-R025H43G,1D2-15,1D2-13,Z6082U,103CT-4,852NT-4-R050H34G,103AP-2-A,S-352,912CT,Z2012,912CT-4,Z2018,104JT,Z2015,47D2-18,Z6056,Z6039U,ZS,203NT-4-R025H42G,Z6015U,Z6027U,103AT-□-FT,ZS1039,ZS1033,ZS1047U,S-352T,JT,E-123,3D2-15,3D2-11,102AT-2,204CT-4,Z2022,3D2-14,ZS1047D,NC-□□,Z2027,Z2012U,3D2-10,12D2-14,S-822,Z6018U,12D2-13,513CT-4,Z6068,12D2-15,ZS1012U,ZS1027,Z2033U-52Z,ZS1022,12D2-10,223FΜ3122,12D2-11,E-352,KT,103ET,S-501T,Z6U SERIES,3D2-22,223FΜ□,202AT-2,Z2033,Z2039,□102□,ZS1012D,232AP-2,224ET,104AP-2,12D2-07,Z2150,203AT-2,Z6082,Z6120U,103CI-21048,503FT1005B5P,E-102,5D2-11LT3C,E-101,503AP-2,E-103,Z2047,S-562,CT SERIES,22D2-07,S-202,Z2018U,104KT1608T,Z6022U,ZS1047,E-452,ZS1018U,Z6 SERIES,103CT,104ET,S-123T,102AT,Z2056,102AT-11,KT SERIES,5D2-11LCTR,ZS1018D,562CT-4,104CT-4,103KT1608T-□□,Z6047U,8D2-11,8D2-10,ZS1027U,ZS1015U,NT,512CT-4,364FT0603A5P,503FT1005A5P,E-562,S-102T,S-562T,S-223T,2D2-13,NT-4,2D2-11,ZS1039U,2D2-10,8D2-18,8D2-13,E-202,4.7D2-15,103JT-□□□,8D2-15,103NT-4-R025H34G,4.7D2-13,8D2-14,Z2068,493NT-4-R100H40G,103CT-□□□,ZS1015D,2D2-15,2D2-14,252CT,Z2180,ZS1039D,582ET,ZS1027D,S-103,S-101,S-102,S-223,Z6012U,103CT-21048,103AT-5,103AT-4,S-452T,8D2-07,103AT,S-101T,104CT,S-452,Z2015U,203ET,502AP-2,ZD015,ZD018

选型指南  -  SEMITEC  - 2019-08-30 PDF 英文 下载

在设计高压SVG功率单元时,由于10KV系统的母线电压过高,没有可以承受如此高电压的IGBT模块。那么该如何设计合适的拓扑电路可以实现10kV的高压SVG功能?

根据目前的生产工艺,IGBT模块的最高耐压等级为6500V,不能满足10kV系统的耐压要求。所以通常做法是使用工频变压器副边多抽头,得到多个690V的低压系统,再使用vincotech的1700V耐压的VINcoDUAL E3模块实现690V功率单元,之后不同的功率单元按照一定的电网角度组合成10kV高压SVG。

技术问答    发布时间 : 2017-07-30

【技术】高散热IGBT功率模块,助力电动大巴驱动

采用SLC技术,更高的热循环能力,高功率密度和低杂散电感。

技术探讨    发布时间 : 2019-09-02

硕凯电子(Socay)热敏电阻(NTC/CSN)和压敏电阻(CSA)选型指南

目录- Company Profile    Negative Temperature Coefficient Thermistor    Ceramic Surge Absorber    Ceramic Surface NTC Thermistor   

型号- 07D241KJT,MF72T-8D-13,MF72T-8D-11,05D241KJT,MF72-SCN-10D-15,MF72-SCN-12D-20,MF72-SCN-10D-13,MF72-SCN-0.7D-20,MF72-SCN-XXD-20,MF72-SCN-10D-11,MF72-SCN-8D-13,MF72-SCN-5D-5,MF72-SCN-8D-11,MF72-SCN-8D-15,MF72-SCN-1D-20,10D561KJT4.0,MF72T-33D-11,MF72T-2R5D-13,10D511KJT4.0,MF72T-2R5D-11,10D471KJT,MF72T-15D-13,MF72-SCN-20D-9,MF72-SCN-20D-5,MF72-SCN-12D-11,10D271KLT6.0,MF72-SCN-12D-15,MF72-SCN-25D-11,MF72-SCN-12D-13,MF72-SCN-10D-20,MF72-SCN-100D-11,10D241KJT,MF72-SCN-8D-20,MF72T-3D-13,10D271KJT4.0,MF72T-47D-13,MF72-SCN-30D-11,MF72-SCN-4D-9,MF72T-12D-13,07DXXXKJT,MF72-SCN-3D-11,MF72-SCN-XXD-7,10D511KJT,MF72-SCN-3D-13,10D561KLT,MF72-SCN-XXD-5,07D471KJT,10D431KJT,MF72-SCN-5D-20,MF72-SCN-30D-13,MF72-SCN-35D-9,MF72-SCN-120D-13,MF72-SCN-30D-15,MF72-SCN-120D-11,MF72-SCN120D-15,MF72-SCN-3D-15,07D561KJT,MF72T-1R3D-13,MF72T-3D-11,MF72-SCN-XXD-9,MF72-SCN-7D-15,05D271KJT,MF72-SCN-12D-7,MF72-SCN-7D-13,MF72-SCN-47D-15,MF72-SCN-12D-9,MF72-SCN-200D-5,MF72-SCN-60D-9,MF72-SCN-47D-13,07D511KJT,MF72-SCN-60D-5,MF72-SCN-200D-9,MF72T-10D-11,MF72T-120D-11,MF72-SCN-200D-7,MF72T-10D-13,MF72-SCN-15D-13,10D331KLT6.0,MF72-SCN-3D-20,10D241KLT,MF72-SCN-5D-11,MF72-SCN-5D-13,MF72-SCN-5D-15,MF72T-5D-11,MF72-SCN-15D-15,10D511KLT6.0,MF72T-5D-13,10D331KLT,10D331KJT4.0,MF72-SCN-2D-20,05D331KJT,07D331KJT,MF72-SCN-6D-9,MF72-SCN-60D-11,10D561KJT,MF72T-16D-13,MF72-SCN-80D-9,MF72-SCN-100D-9,MF72-SCN-33D-9,MF72-SCN-100D-5,MF72T-16D-11,MF72-SCN-10D-9,MF72-SCN-1.3D-20,10D511KLT,MF72-SCN-10D-7,MF72-SCN-10D-5,MF72-SCN-33D-7,MF72T-7D-13,MF72-SCN-16D-5,10D431KLT,MF72T-50D-11,05D431KJT,07D431KJT,10D471KLT6.0,10D561KLT6.0,MF72-SCN-1.5D-15,MF72-SCN-1.5D-13,10D271KLT,MF72-SCN-3D-9,MF72-SCN-XXD-15,MF72-SCN-XXD-13,MF72-SCN-XXD-11,MF72T-100D-11,MF72T-30D-11,MF72T-60D-11,10DXXXKJT,MF72T-30D-13,MF72-SCN-30D-9,MF72-SCN-120D-9,MF72-SCN-1.3D-15,MF72-SCN-300D-9,MF72-SCN-1.3D-13,10D431KLT6.0,MF72T-1R5D-13,MF72-SCN-4D-13,MF72T-80D-11,MF72-SCN-4D-11,MF72-SCN-16D-20,MF72-SCN-4D-15,MF72T-4D-13,05DXXXKJT,MF72-SCN-2.5D-9,MF72-SCN-8D-9,10D331KJT,MF72T-4D-11,MF72-SCN-400D-9,05D471KJT,MF72-SCN-25D-9,MF72-SCN-50D-9,05D561KJT,MF72T-20D-13,10D471KLT,MF72-SCN-6D-20,MF72T-20D-11,10D471KJT4.0,MF72-SCN-22D-11,MF72-SCN-20D-15,MF72-SCN-16D-9,MF72-SCN-20D-13,MF72-SCN-16D-7,MF72-SCN-33D-11,10D271KJT,MF72-SCN-16D-11,MF72-SCN-22D-9,MF72-SCN-33D-15,MF72-SCN-22D-7,MF72-SCN-16D-15,MF72T-6D-11,05D511KJT,MF72-SCN-16D-13,07D271KJT,MF72-SCN-5D-9,10D241KLT6.0,MF72-SCN-5D-7,MF72T-6D-13,10DXXXKLT,MF72-SCN-8D-7,MF72-SCN-8D-5,MF72-SCN-6D-15,MF72-SCN-6D-13,MF72-SCN-6D-11,MF72-SCN-2.5D-13,MF72-SCN-80D-11,MF72-SCN-20D-11,MF72T-22D-11,MF72T,MF72-SCN-50D-11,MF72-SCN-2.5D-11

选型指南  -  硕凯电子  - Ver Jul.2018  - 2018年7月 PDF 中文 下载

【产品】集成了三相整流桥、刹车和三相逆变的IGBT模块

Vincotech V23990-K223-A-PM IGBT功率模块,非常适合20KW以下的中小功率变频伺服驱动控制,工业马达控制应用。

新产品    发布时间 : 2017-08-15

智能功率模块(IPM)与七单元(PIM)有什么不同?

七单元(PIM)是通常是指集成了整流和逆变单元的功率模块;IPM是指智能功率模块,它不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起,而且还内藏有过电压,过电流和过热等故障检测电路,并可将检测信号送到CPU。

技术问答    发布时间 : 2017-10-10

【产品】贴片封装NTC热敏电阻,可适应工作温度高达220℃!多种型号可选

MELF型NTC热敏电阻是US Sensor推出的热敏电阻,采用LL-34 MINIMELF,包含三个系列(SM系列、HM系列以及WM系列),拥有20余种不同型号可选,热时间常数最大可达8s,耗散系数为2mW/℃,可适应极端环境条件。

新产品    发布时间 : 2018-03-13

最简单易用的7管封装的IGBT模块

IGBT的优势在于输入阻抗很高,开关速率快,导通态电压低,关断时阻断电压高,集电极和发射机承受电流大的特点,目前已经成为电力电子行业的功率半导体发展的主流器件。

设计经验    发布时间 : 2019-07-11

【方案】一站式变频伺服的功率“心”设计 配套方案省心省力

工业机器人逐渐驻进智能制造工厂,可谓是推动传统制造产业往智能化转型的一大举措,引领了“机器换人”新时代。

方案    发布时间 : 2019-07-23

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品类:IGBT POWER MODULE

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