Корзина
24 отзыва
Силова електроніка contra сопромат
Производители
Контакты
Техносервиспривод
+38044458-47-66офис, факс
+38044366-25-59Силовые полупроводниковые приборы
+38044366-25-17Конденсаторы, дроссели, фильтры и т
+38044366-24-62Приводная техника Danfoss Drives
+38044456-19-57Обслуживание и ремонт преобразовате
відділ
УкраинаКиевпр. Победы 56, оф.33503057
taras.mysak
Карта

Силова електроніка contra сопромат

Силова електроніка contra сопромат

Полная версия статьи опубликована в журнале "Чип Ньюс Украина" №7(157), сентябрь, 2016. Здесь приведены самые интригующие моменты. По соглашению с редакцией полная версия будет размещена не ранее, чем через пол-года.

Когда кому-либо задаешь исподтишка вопрос: «А что же отличает силовую электронику от более привычной всем радиоэлектроники», собеседник обычно без особого напряжения вспоминает, что умозрительная линия раздела расположена где-то в области токов чуть выше 10 А. Более продвинутые, которые помоложе, могут рассказать, как вчетвером грузили тяжеленный преобразователь, а старший коллега ехидничал при этом: «Это вам не фитюльки какие-нибудь, а силовая электроника!». Средний студент-старшекурсник еще добавит, что для понимания отдельных процессов в силовых схемах требуются интеллектуальные усилия, более одаренный вспомнит казавшиеся тогда не нужными разделы по тепловым процессам из  курса «Общей физики». ....

Мы уже писали о том, к чему приводит желание сделать "подешевше" и использовать явно контрафактные силовые полупроводниковые приборы. Но даже оригинальный модуль может приподнести неожиданный сюрприз, если упорно игнорировать классическое «не гонялся бы ты, поп, за дешевизной!». Один из крупных (как для территории бывшего СНГ) потребителей тиристорных модулей SEMIPACK3 SKKH323 пожаловался на резкое повышение количества отказов по отношению к общей статистике (см. Таблицу 1) именно на начальном участке кривой рис.1а. Изменение интенсивности отказов в течение срока службы

Статистические показатели надежности модулей SEMIPACK
Линейка продукции Показатель FIT (x10-9) MTBF (x108 час)
SEMIPACK 1 70 0.14
SEMIPACK 2 50 0.2
SEMIPACK 3 50 0.2
SEMIPACK 4 50 0.2
SEMIPACK 5 50 0.2

Последовавшая проверка адекватности электрических режимов не вызывала сомнений в правильности выбора этого типа модулей. Точно так же правильными были расчеты тепловых режимов с использованием программы теплового моделирования SEMISEL, которая выдавала для этой схемы радующий глаз разработчика вывод "This configuration work fine". Количество вышедших из строя за короткое время модулей никак не коррелировало с расчетными показателями предполагаемого количества отказов за год для модуля, который эксплуатируется 220 дней в году по 8 часов в сутки:

 

Величина

Время работы за год toper

220 ´ 8 = 1760 ч

FIT = 1/MTBF

50 (´ 10-9 ч-1).

Nf = FIT ´ toper ´ 100%

 

50 ´ 10-9 ´ 1760 ´ 100% = 0,0088%/год = 88 ppm

Количество компонентов, работающих в течение года без отказов ns = MTBF/ toper – 1

0,2 х 108/1760 = 11363

 

т.е. в среднем лишь один из более чем 11 тыс. модулей должен выйти из строя в течение года! Однако существует ряд факторов, которые не могут быть учтены ни одним программным средством расчета. Успех проекта, как оказывалось и раньше, во многом зависит от знаний, опыта и даже интуиции разработчика, но за некоторыми исключениями!

Через некоторое время схожая история повторилась и у другого крупного заказчика, но с тиристор-тиристорными модулями SEMIPACK3 SKKT273, которые конструктивно схожи с SKKH323-ми (расположение силовых чипов приведено на рис. 2а и 2б) тем, что также содержат 2 больших DCB платы, 2 больших кристалла (25 х 25мм), а  DBC плата и кристаллы размещены близко с крепежным отверстием.

Рис.2 –расположение кристаллов в модулях SKKH323-а) и SKKT273 –б)

Как обычно, специалисты рассматривают массу предварительных версий появления неисправностей, опираясь на собственный опыт. .....

Естественно, что в испытательной лаборатории SEMIKRON установили причину отказов! Какую? Читайте в №7(157) сентябрь 2016г. журнала Чип-Ньюс Украина или ожидайте размещения полной версии статьи на этой странице!

Литература.

  1. Mounting Instruction SEMIPACK. [Електронне джерело]- https://www.semikron.com/dl/service-support/downloads/download/semikron-mounting-instruction-semipack-en-2015-07-10-rev-01.
  2. Technical Explanation SEMIPACK®  . [Електронне джерело]- https://www.semikron.com/dl/service-support/downloads/download/semikron-technical-explanation-semipack-en-2015-07-10-rev-02.
  3. Application Manual Power Semiconductors / ISLE Verlag 2011, © SEMIKRON International 2011.-466p.
  4. Колпаков А.  Мифы и легенды российских электронщиков// КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ, № 9.-2007.- с.150-156.
  5. Колпаков А. Теплопроводящая паста — это действительно важно! // КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 6 '2010 .-с.88-90.

№7(157) сентябрь 2016г. журнал Чип-Ньюс Украина

Предыдущие статьи