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可控硅半控半橋、全橋

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PD55FG160

PN結(jié)的形成過程：如圖所示，將P型半導體與N型半導體制作在同一塊硅片上，在無外電場和其它激發(fā)作用下，參與擴散運動的多子數(shù)目等于參與漂移運動的少子數(shù)目，從而達到動態(tài)平衡，形成PN結(jié)。擴散運動：物質(zhì)總是從濃度高的地方向濃度低的地方運動，這種由于濃度差而產(chǎn)生的運動稱為擴散運動。空間電荷區(qū)：擴散到P區(qū)的自由電子與空穴復合，而擴散到N區(qū)的空穴與自由電子復合，所以在交界面附近多子的濃度下降，P區(qū)出現(xiàn)負離子區(qū)，N區(qū)出現(xiàn)正離子區(qū)，它們是不能移動，稱為空間電荷區(qū)。電場形成：空間電荷區(qū)形成內(nèi)電場。
DF75LA160

當整流橋等功率元器件的損耗較高時(>4.0W)，采用自然冷卻的方式已經(jīng)不能滿足其散熱的需求，此時就必須采用強迫風冷的方式來確保元器件的正常工作。采用強迫風冷時，可以分成兩種情況來考慮:a)整流橋不帶散熱器;b)整流橋自帶散熱器。1、整流橋不帶散熱器對于整流橋不帶散熱器而采用強迫風冷這種情況，其分析的過程同自然冷卻一樣，只不過在計算整流橋外殼向環(huán)境間散熱的熱阻和PCB板與環(huán)境間的傳熱熱阻時，對其換熱系數(shù)的選擇應該按照強迫風冷情形來進行，其數(shù)值通常為20~30W/m2C。也即是:
整流橋不帶散熱器的強迫對流冷卻分析中可以看出，通過整流橋殼體表面的散熱途徑與通過引腳進行散熱的熱阻是相當?shù)?，一方面我們可以通過增加其冷卻風速的大小來改變整流橋的換熱狀況，另一方面我們也可以采用增大PCB板上銅的覆蓋率來改善PCB板到環(huán)境間的換熱，以實現(xiàn)提高整流橋的散熱能力。
三相整流橋堆可以用在眾多電路中,用得最多的是在變頻器和各種大功率高頻電源中,作用就是三相整流，也就是將三相交流電變?yōu)橹绷麟姟?/span>
三相整流橋，將數(shù)個整流管封在一個殼內(nèi)，構(gòu)成一個完整的整流電路。當功率進一步增加或由于其他原因要求多相整流時三相整流電路就被提了出來。
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整流橋背面通過散熱器的傳熱熱阻最小，而通過殼體正面的傳熱熱阻最大，通過引腳的熱阻居中;②比較整流橋散熱的總熱阻和通過背面散熱器傳熱的熱阻數(shù)值可以發(fā)現(xiàn):通過殼體背面散熱器傳熱熱阻與整流橋的總熱阻十分相當。其實該結(jié)論也說明了，在此種情況下，整流橋的主要傳熱途徑是通過殼體背面的散熱器來進行的，也就是整流橋上絕大部分的損耗是通過散熱器來排放的，而通過其它途徑(引腳和殼體正面)的散熱量是很少的。③由于此時整流橋的散熱狀況與散熱器的熱阻密切相關(guān)，因此散熱器熱阻的大小將直接影響到整流橋上溫度的高低。由此可以看出，在生產(chǎn)廠家所提供的整流橋參數(shù)表中關(guān)于整流橋帶散熱器的熱阻時，只可能是整流橋背面的結(jié)--殼(Rjc)或整流橋殼體上的總的結(jié)--殼熱阻(正面和背面熱阻的并聯(lián));此時的結(jié)--環(huán)境的熱阻已經(jīng)沒有參考價值，因為它是隨著散熱器的熱阻而顯著地發(fā)生變化的。
PD90FG120

整流橋在強迫風冷時的仿真分析前面本文從不同情形下的傳熱途徑著手，用理論的方法分析了整流橋在三種不同冷卻方式下的傳熱過程，在此本文通過仿真軟件詳細的整流橋模型來對帶有散熱器、強迫風冷下的整流橋散熱問題進行進一步的闡述。
仿真計算模型如上圖是仿真計算的模型外型圖。在該模型中，通過解剖一整流橋后得到的相關(guān)尺寸參數(shù)來進行仿真分析模型的建立。其仿真分析結(jié)果如下所示:
整流橋散熱器基板溫度分布，整流橋散熱器的基板溫度分布相對而言還是比較均勻的，約70 ℃左右。即使在四個二極管正下方的溫度與整流橋殼體背面與散熱器相接觸的外邊緣，也僅僅只有5 ℃左右的溫差。這主要是由于散熱器基板是一有一定厚度且導熱性能較好的鋁板，它能夠有效地把整流橋背面的不均勻溫度進行均勻化。
DF150AA160

在整流橋的每個工作周期內(nèi)，同一時間只有兩個二極管進行工作，通過二極管的單向?qū)üδ埽呀涣麟娹D(zhuǎn)換成單向的直流脈動電壓。對一般常用的小功率整流橋（如：RECTRON SEMICONDUCTOR的RS2501M）進行解剖會發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)如圖2所示，該全波整流橋采用塑料封裝結(jié)構(gòu)（大多數(shù)的小功率整流橋都是采用該封裝形式）。橋內(nèi)的四個主要發(fā)熱元器件——二極管被分成兩組分別放置在直流輸出的引腳銅板上。在直流輸出引腳銅板間有兩塊連接銅板，他們分別與輸入引腳（交流輸入導線）相連，形成我們在外觀上看見的有四個對外連接引腳的全波整流橋。由于該系列整流橋都是采用塑料封裝結(jié)構(gòu)，在上述的二極管、引腳銅板、連接銅板以及連接導線的周圍充滿了作為絕緣、導熱的骨架填充物質(zhì)——環(huán)氧樹脂。然而，環(huán)氧樹脂的導熱系數(shù)是比較低的（一般為0.35℃W/m，最高為2.5℃W/m），因此整流橋的結(jié)--殼熱阻一般都比較大（通常為1.0~10℃/W）。通常情況下，在元器件的相關(guān)參數(shù)表里，生產(chǎn)廠家都會提供該器件在自然冷卻情況下的結(jié)—環(huán)境的熱阻（Rja）和當元器件自帶一散熱器，通過散熱器進行器件冷卻的結(jié)--殼熱阻（Rjc）。