Help, het wordt heet!

Met deze titel gaat Peter van Duijsen van Simulation Research Caspoc.  De opmars van de vermogenselektronica, van consumentenelektronica tot DC-netten, gaat niet zonder slag of stoot. De eisen aan rendement en compactheid zijn zeer strijdig met elkaar en dat komt voor een groot deel door de thermische huishouding. Of het nu gaat om een low-power oplader voor een mobiel apparaat of een omzetter in een DC-net. In beide gevallen moet je verliesvermogen afvoeren en wel zodanig dat de halfgeleiders niet te heet worden.

De trend in Mosfet-behuizingen voor low-power is richting SMD, wat koeling op de PCB noodzakelijk maakt. Maar hoe groot moet het koelende vlak op de PCB eigenlijk zijn en aan welke kant van de PCB kun je koelen? Waarom heeft een groter koeloppervlak minder effect?

Bij de hogere vermogens, waar grote stromen eerder regel dan uitzondering zijn, kan intern de temperatuur van de halfgeleider in enkele milliseconden al te groot worden, terwijl de buitenkant nog koel is. Waarom gaat die Mosfet of IGBT meteen al stuk, terwijl de behuizing nog koud is?

In de presentatie van Peter van Duijsen wordt ingegaan op de ontwerpregels en hoe je daarmee als ontwerper met tools al een redelijke inschatting kunt maken van de temperatuur en daarmee van de levensduur van je halfgeleiders!

Eric Boere van Apex Microtechnology gaat (namens TOP-electronics) in op lineaire versterkers met 80% efficiency. Vanwege het capacitieve karakter van piezo-elementen treedt in lineaire versterkers veel vermogensdissipatie op die niet alleen hitte veroorzaakt en dus koeling vergt, maar ook de efficiëntie beperkt.
De vermogenssignalen zijn vaak te snel om PWM toe te passen teneinde de efficiëntie te verbeteren; daarom is hiervoor een gepatenteerde, gedeeltelijk schakelend circuit ontworpen. Dit wordt door Eric Boere toegelicht aan de hand van een praktische applicatie: industriële inkjet printerkoppen welke door middel van trapeziumvormige pulsen worden aangestuurd.

Hier kunt u het volledige programma van het Power Electronics event bekijken. Op de site kunt u zich ook aanmelden voor een gratis bezoek.