Colisiones de Impedancias Térmicas

Como se muestra en la imagen a continuación, las impedancias térmicas de un dispositivo IGBT dependen de la temperatura. Sin embargo, hay un fenómeno extraño como sigue. Mientras que con el aumento de la temperatura, las impedancias de estado estable aumentarán, pero puede ver que en un tiempo bajo, algunas impedancias de baja temperatura se vuelven más grandes que las de alta temperatura. ¿Por qué? Nota: podemos modelar tales impedancias mediante circuitos de resistencia-capacitor. ¿Tenemos el fenómeno antes mencionado en los circuitos RC, es decir, un valor más bajo en un tiempo bajo pero un valor más alto en un tiempo alto? ¿Cómo se puede justificar esto?

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Respuestas (2)

El gráfico que muestra (para duraciones de tiempo breves) se rige por la capacidad calorífica específica del material en cuestión. Para períodos de tiempo más largos/extendidos, se rige por la conductividad térmica del material. La capacidad calorífica específica para la mayoría de los materiales comunes (y posiblemente para los materiales menos comunes) cae con la temperatura, por lo tanto, a temperaturas más bajas, un material en particular exhibirá lo que muestra su gráfico en periodos cortos de tiempo.

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Si desea obtener más información, examine la capacidad calorífica específica del material en el IGBT.

¿Tenemos el fenómeno antes mencionado en los circuitos RC?

No, un modelo RC de las propiedades térmicas de un material no se refleja en un cambio de capacitancia; el modelo asume que las propiedades térmicas permanecen constantes a menos que el diseñador del modelo preste especial atención a hacer que la capacitancia cambie con la temperatura ambiente local (I nunca he visto esto hecho por cierto).

La impedancia térmica de un dispositivo electrónico es un parámetro poco especificado. El valor depende de ciertas condiciones del aire ambiental vagamente definidas y de algunos PCB de "carga estándar", y los datos publicados generalmente representan el peor rincón de los parámetros de diseño. Por lo tanto, el diseño de una gestión térmica correcta suele incluir un factor de riesgo sustancial, +20 - 30 %, si se piensa en una refrigeración fiable.

La interpretación correcta del gráfico presentado es que la impedancia del dispositivo en particular no depende de la temperatura en NINGÚN GRADO SIGNIFICATIVO, y estos pequeños cruces en las líneas deben ignorarse con seguridad.

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