逆變器的場效應管發熱原因
逆變器的場效應管工作在開關狀態,流經管的電流非常大。如果管選擇不當,驅動電壓幅度不夠大,或者電路散熱不好,場效應管就會發熱。
1.場效應電晶體的選擇不合適
逆變器中的場效應管工作在開關狀態,這通常要求其漏極電流儘可能大,其導通電阻儘可能小,從而降低管的飽和壓降,從而減少管的消耗和發熱。
查閱場效應管手冊,我們會發現場效應管的耐壓值越高,其導通電阻越大,而那些具有大漏極電流和低耐壓值的管的導通電阻一般低於幾十毫歐。
假設圖1中的負載電流為5A,我們可以選擇逆變器中常用的場效應電晶體RU75N08R(見上文)和耐壓值為500伏的IRF840。它們的漏極電流都大於5A。然而,兩個管的導通電阻是不同的,驅動相同的電流,它們的熱值相差很大。RU75N08R的導通電阻僅為0.008,而IRF840的導通電阻為0.85。當流經管的負載電流全部為5A時,RU75N08R的管壓降僅為0.04V,此時fet的管耗僅為0.2W,而IRF840的管壓降可達4.25W,管耗高達21.25W.由此可見,逆變器的場效應電晶體的導通電阻越小越好。大導通電阻的電子管在大電流下會消耗很多。
2.驅動電路的驅動電壓幅度不夠大
場效應電晶體是一種電壓控制器件。為了降低管耗和發熱,場效應管柵極的驅動電壓應足夠大,驅動脈衝的邊沿應陡峭,這樣可以降低管壓降和管耗。
3、場效應管散熱不好
由於逆變器的場效應電晶體的管耗較大,通常要求散熱片在工作時具有足夠大的外部面積,並且外部散熱片應該與場效應電晶體本身的散熱片緊密接觸(通常需要塗覆導熱矽脂)。如果外部散熱片很小或者沒有與場效應電晶體本身的散熱片緊密接觸,則管會產生熱量。
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