Hvaða umbúðaform henta fyrir rafmagnsdíóða í orkubúnaði?

1, pakkaval knúið áfram af kröfum um hitaleiðni: hallahönnun frá TO-220 til DFN
Í orkubúnaði ákvarðar hitaleiðnigeta afldíóða beint rekstrarhitastig þeirra og líftíma. Samkvæmt mismunandi hitauppstreymi (R θ JA) og hitaleiðniaðferðum er hægt að skipta umbúðaformum í eftirfarandi þrjá flokka:

TO röð umbúðir: viðmiðun fyrir hitaleiðni í mikilli-afli
TO-220 og TO-247 pakkarnir eru hannaðar með málmpinnum og hitadreifingarpúðum til að leiða hita til PCB eða hitaupptöku, sem gerir þá að kjörinn kost fyrir há-aflsviðsmyndir eins og iðnaðaraflgjafa og mótordrif. Til dæmis notar 5kW ljósvaka inverter MBR20100CT (TO-220 pakki) Schottky díóða, sem styður 20A straum og hefur hitaviðnám aðeins 2,5 gráður /W. Það getur starfað stöðugt í langan tíma við umhverfishita upp á 60 gráður. TO-247 pakkinn dregur enn frekar úr hitauppstreymi í 1,8 gráður /W með breiðari pinnabili og stærra hitaleiðni svæði, sem gerir það hentugur fyrir ofurháspennu (eins og 1700V) og ofurhástraum (eins og 3600A) forrit, svo sem sveigjanlega DC flutningsbreytiloka.
DFN/PowerPAK pakki: há-hönnunarlausn fyrir hitaleiðni
Með þróun orkubúnaðar í átt að smæðingu og háum aflþéttleika, leiða DFN (tvíhliða -hliða flat án pinna) og PowerPAK pakka beint hita til PCB koparþynnunnar í gegnum hönnun púða sem verða fyrir botni og hitaþolið getur verið allt að 0,5 gráður /W. Til dæmis notar aflgjafi miðlara SiC díóða pakkaðar í DFN8 × 8, með hitahækkun upp á aðeins 15 gráður við 100A straum, sem er 60% lægra en TO-220 pakki. Þessi tegund af umbúðum styður einnig sjálfvirka yfirborðsfestingarframleiðslu, sem bætir framleiðslu skilvirkni verulega.
Modular umbúðir: Samþætt samþætt hitaleiðni með mörgum tækjum
Í vindorkubreytinum og orkugeymslukerfinu þarf að samþætta margar díóða við IGBT, þétta og aðra íhluti í sömu einingu. Modular umbúðir ná samhliða tengingu með mörgum flísum með krumpu- eða lóðatækni, en notar koparhvarfefni eða fljótandi kælingu til varmaleiðni, sem bætir heildar skilvirkni hitaleiðni. Til dæmis, ákveðinn vindorkubreytir á hafi úti notar krumpaða IGBT-einingu með innbyggðum-í SiC Schottky díóðum. Með tvíhliða-hönnun hitaleiðni minnkar hitaviðnámið í 0,3 gráður /W, sem styður 10MW aflgjafa.
2, Fínstilling pakka aðlöguð að uppsetningaraðferðum: umskipti frá gegnum-gatinnsetningu í yfirborðsfestingu
Framleiðsluaðferðir og plásstakmarkanir orkubúnaðar krefjast mismunandi umbúðaforma, sem stuðlar að þróun umbúðatækni í átt að sjálfvirkni og þéttleika.

Í gegnum holuinnsetningu (THT) umbúðir: Samhæfni milli handsuðu og viðhalds
DIP (Dual In Line) og TO röð pakkar eru vélrænt festir með því að setja pinna í PCB holur, hentugur fyrir aðstæður sem krefjast handvirkrar lóðunar eða viðhalds. Til dæmis notar ákveðin iðnaðarstýriborð 1N4007 afriðlardíóða pakkað í DIP, sem kostar 30% lægri en yfirborðsfestingar (SMT) umbúðir, en tekur tvöfalt flatarmál borðsins en SMA umbúðir. Þessi tegund af umbúðum hefur enn ákveðna markaðshlutdeild í ódýrum-aflbreytum og stjórnborðum fyrir heimilistæki.
Yfirborðsfestingartækni (SMT) Pökkun: Kjarni sjálfvirkrar framleiðslu og samþættingar með miklum þéttleika
SMA/SMB/SMC og SOD röð pakkanna eru hannaðar með stuttum pinna eða engum pinna til að laga sig að sjálfvirkri yfirborðsfestingarframleiðslu, sem bætir verulega skilvirkni framleiðslu. Til dæmis notar farsímahleðslutæki SS14 Schottky díóða sem eru pakkaðar í SMA, sem taka aðeins 2,5 × 1,2 mm² af borðflatarmáli, sem er 80% minna en DO-41 umbúðir. Í hleðslustöðvum rafknúinna ökutækja styður ofurhraða endurheimtardíóða (UFRD) pakkað í SOD-323 1MHz hátíðniskipti, sem hjálpar til við að ná 95% umbreytingarskilvirkni.
Innbyggð hjúpun: framtíðarstefna samþættingar kerfisstigs
Með þróun orkubúnaðar í átt að upplýsingaöflun samþætta innbyggðar umbúðir díóða, drifrásir, skynjara osfrv. í eina flís, dregur úr sníkjudýrum og eykur áreiðanleika. Til dæmis samþættir snjall orkueining (IPM) SiC MOSFET og Schottky díóða, minnkar stærð hennar um 50% með 3D pökkunartækni á sama tíma og EMI hávaða dregur úr, sem gerir það hentugt fyrir ljósvaka örinvertara og drónaorkukerfi.
3, flokkun pakka fyrir samsvörun aflstigs: full umfang frá litlu merki til ofur-háspennu
Aflsvið orkubúnaðar er allt frá millivöttum (eins og skynjaraaflgjafa) til megavötta (eins og vindorkubreytir) og þarf að velja viðeigandi umbúðaform í samræmi við aflstig.

Lágt afl atburðarás (<1A): Lightweight design of SOD and SOT packaging
Í merkjaleiðréttingu og aukaaflgjafa eru SOD-123 og SOT-23 pakkar ráðandi vegna smæðar þeirra (1,7 × 1,25 mm ²) og ódýrra kosta. Til dæmis notar TWS heyrnartól BAT54S (SOD-123 pakki) tvöfaldar Schottky díóða til að ná hljóðmerkjaleiðréttingu og vernd, með orkunotkun upp á aðeins 0,1W.
Miðlungs aflsviðsmynd (1A-50A): Jafnt val á milli SMA og TO-220
SMA pakki (5,4 × 2,6 mm ²) styður 5A straum og er hentugur fyrir rafeindatækni og samskiptatæki; TO-220 pakkinn getur borið 20A straum, sem gerir hann að almennu vali fyrir iðnaðaraflgjafa og mótordrif. Til dæmis notar ákveðin rafknúin hleðslueining TO-220 hraðbata díóða (FRD) til að ná 92% skilvirkni við 100kHz tíðni.
High power scenario (>50A): Bylting eininga og diska-laga umbúða
Í ofur-háspennu jafnstraumsflutningi og kjarnorkuframleiðslu styður diskur-lagaður krumpurpakkinn 3,6kV spennu og 10kA bylstraum í gegnum loftþétta þéttingu og tvíhliða-hönnun hitaleiðni. Til dæmis notar ákveðin öfga-háspennujafnstraumsbreytistöð með spíralkrömdum díóðaeiningum til að ná 99,9% áreiðanleika og yfir 20 ára líftíma.
4, Nýsköpun í umbúðum frá sjónarhorni kerfissamþættingar: Frá stakri tækjum til greindar eininga
Með þróun orkubúnaðar í átt að upplýsingaöflun og netkerfi, er umbúðaform afldíóða að þróast úr stökum tækjum í hagnýtar einingar, sem stuðlar að tvíþættri endurbót á skilvirkni og áreiðanleika kerfisins.

Samþætt hönnun: draga úr sníkjubreytum og EMI truflunum
Í hátíðniforritum getur sníkjuvirki og rýmd díóða valdið sveiflum og hávaða. Samþættar umbúðir draga verulega úr sníkjudýrum með því að pakka díóðum með þéttum, viðnámum og öðrum hlutum. Til dæmis notar LLC ómbreytir einingu sem samþættir UFRD og þunnfilmuþétta til að draga úr EMI hávaða um 20dB og bæta umbreytingarskilvirkni í 96%.
Snjöll vöktun: rauntíma-hitahækkun og lífsspá
Með því að fella hitaskynjara eða RFID-flögur inn í umbúðirnar er hægt að ná-rauntíma eftirliti með hitastigi díóðamóta og vinnustöðu, sem gerir forspárviðhald kleift. Til dæmis, tiltekið orkugeymslukerfi notar SiC díóðaeiningar með hitaskynjara til að gefa snemmbúna viðvörun um öldrun tækis með greiningu á stórum gögnum, sem dregur úr bilunartíðni kerfisins um 70%.
Stöðlun og einingavæðing: draga úr kerfishönnun og framleiðslukostnaði
Iðnaðarbandalög stuðla að stöðlun umbúðastaðla, eins og SEMIKRON's MiniSKiiP mát og Infineon's EasyPACK eining, sem stytta vöruþróunarlotur og draga úr BOM kostnaði með stöðluðum viðmótum og hitaleiðni hönnun. Til dæmis, eftir að hafa tekið upp staðlaðar einingar, stytti ákveðinn framleiðandi ljósvaka inverter rannsóknar- og þróunarferilinn úr 12 mánuðum í 6 mánuði og lækkaði kostnað um 15%.