Radiator elementów półprzewodnikowych
Słownik kwalifikacji ELE.01 - Montaż i obsługa maszyn i urządzeń elektrycznych
Radiator to element służący do odprowadzania ciepła z podzespołów elektronicznych i energoelektronicznych, np. diod mocy, tyrystorów, tranzystorów lub modułów prostowniczych.
Dlaczego radiator jest potrzebny?
Element półprzewodnikowy podczas pracy wydziela ciepło. W diodzie mocy wynika ono głównie ze spadku napięcia w kierunku przewodzenia i przepływającego prądu. Im większy prąd, tym większe straty cieplne.
Jeżeli ciepło nie zostanie odprowadzone, może dojść do:
- przegrzania złącza półprzewodnikowego,
- uszkodzenia diody,
- zwarcia lub przerwy w układzie,
- stopienia izolacji przewodów,
- zagrożenia pożarowego.
Dobór radiatora
Radiator dobiera się do mocy strat i warunków pracy. Znaczenie mają m.in.:
- prąd obciążenia,
- spadek napięcia na elemencie,
- dopuszczalna temperatura złącza,
- temperatura otoczenia,
- rezystancja cieplna radiatora,
- sposób chłodzenia: naturalny lub wymuszony wentylatorem.
W układach dużej mocy stosuje się radiatory aluminiowe o dużej powierzchni, często z wymuszonym przepływem powietrza.
Zasady montażu
Element półprzewodnikowy powinien być dobrze dociśnięty do radiatora. Stosuje się pastę termoprzewodzącą, aby zmniejszyć opór cieplny między obudową a radiatorem. Jeżeli obudowa elementu jest elektrycznie połączona z anodą lub katodą, należy uwzględnić izolację elektryczną.
Wniosek egzaminacyjny
Diody prostownika trójfazowego o prądzie znamionowym 200 A należy montować w odpowiednio dobranych radiatorach, a ich zaciski łączyć przewodami lub połączeniami śrubowymi.