W pracy zaproponowano metodę wyznaczania charakterystyk przetwornic dc-dc w stanie ustalonym, przy uwzględnieniu samonagrzewania w elementach półprzewodnikowych. Proponowana metoda bazuje na koncepcji modeli uśrednionych i pozwala na wyznaczenie wartości napięcia wyjściowego i sprawności, a także istotnych z punktu widzenia niezawodności przetwornicy, temperatur wnętrza zawartych w niej tranzystorów i diod. W opracowanej metodzie, realizowanej przy wykorzystaniu programu SPICE, formułuje się cztery obwody. Pierwszy z nich stanowi sieć złożoną ze sterowanych źródeł napięciowych oraz rezystorów, której struktura wynika z opisanej w literaturze zasady formułowania uśrednionych modeli przetwornic. Drugi obwód zawiera szeregowo połączone tranzystor i diodę, opisane za pomocą modeli wbudowanych w programie SPICE oraz sterowane źródła napięciowe, modelujące wpływ temperatury na napięcie między zaciskami wyjściowymi włączonego tranzystora oraz spadek napięcia na diodzie spolaryzowanej w kierunku przewodzenia. Trzeci i czwarty obwód stanowią analogi elektryczne modeli termicznych tranzystora i diody. Przedstawiono sposób formułowania wymienionych obwodów na przykładzie dławikowych przetwornic buck oraz boost. Poprawność opracowanej metody zweryfikowano za pomocą klasycznej analizy stanów przejściowych, prowadzonej aż do uzyskania stanu ustalonego.
EN
The dc-dc choppers are the base components of switched voltage regulators. For the analysis of such a class of electronic circuits the classical transient analysis or the dc analysis with the use of averaged models of such converters is applied. The average models method makes it possible to obtain the characteristics of the considered converters at steady state in less calculation time than in the transient analysis method. The literature averaged models of dc-dc converters were elaborated by neglecting the selfheating phenomenon and nonlinear characteristics of semiconductor devices. In this paper a new method of calculating the dc-dc converters characteristics with PWM control in steady state with selfheating in semiconductor devices taken into account, is proposed. This method is based on the conception of the averaged models method and it enables the calculations of the values of such dc-dc converters parameters as the output voltage and the efficiency of the converter, as well as the inner temperatures of the diode and the transistor, which are important from the point of view of the reliability of the converters. In the elaborated method, realized with the use of SPICE, the averaged electrothermal model of dc-dc converter is formulated. This model consist of three kinds of circuits. The first one constitutes the electrical network composed of the controlled voltage sources and resistors. The structure of this circuit results from the principles of formulating the averaged models of dc-dc converters. The second kind of circuits includes the series connection of the transistor and the diode described with the use of built-in SPICE models of the considered devices and the contolled voltage sources, which model the temperature influence on the voltage across the switched-on semiconductor devices. The last circuits are the electrical analogues of the thermal models of the transistor and the diode. The method formulating the considered circuits on the example of buck and boost converters is presented. The correctness of the elaborated method was verified by comparing the calculation results considered methods is obtained, which proves the correctness of the proposed method.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaproponowano nową postać uśrednionego elektrotermicznego modelu przetwornicy boost dedykowanego do zastosowania w programie SPICE. Do opisu właściwości rozważanej przetwornicy zastosowano opracowany uprzednio przez autora elektrotermiczny uśredniony model klucza diodowo-tranzystorowego oraz nowy uśredniony nieliniowy elektrotermiczny model dławika. Zaprezentowano postać nowego modelu dławika oraz przedstawiono wyniki obliczeń nieizotermicznych charakterystyk rozważanej przetwornicy uzyskanych za pomocą nowego modelu dławika oraz modeli uśrednionych tej przetwornicy znanych z literatury.
EN
In the paper the new form of the average electrothermal model of the boost converter dedicated for SPICE is proposed. To the description of the properties of considered converter the previously elaborated by the author the electrothermal average model of the diode-transistor switch and new average non-linear electrothermal model of the choking-coil are applied. The form of the new model of the choking-coil is presented and some results of calculations of non-isothermal characteristics of considered converter obtained by means of the new model of choking-coil and average models of this converter well-known from the literature, are presented.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono sposób wyznaczania charakterystyk przetwornicy flyback w stanie ustalonym przy wykorzystaniu metody modeli uśrednionych. Przy wykorzystaniu tej metody sformułowano zależności analityczne opisujące napięcie wyjściowe i sprawność rozważanej przetwornicy w funkcji napięcia wejściowego, parametrów sygnału sterującego, rezystancji obciążenia, strat w elementach półprzewodnikowych i w transformatorze. Rozważania teoretyczne zilustrowano wynikami obliczeń.
EN
In this paper the method of the calculations of the characteristics of the flyback converter at the steady state with the use of the average models method is presented. Using this method it is possible to obtain analytical dependences describing the influence of the input voltage, the parameters of the control signal, the load resistance, as well as losses in semiconductor devices and in the transformer on the output voltage and on the watt-hour efficiency of the considered converter. The theoretical considerations are illustrated by calculations results.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaproponowano elektrotermiczny model monolitycznego regulatora impulsowego współpracującego z synchroniczną przetwornicą obniżajacą napięcie. Przedstawiono postać opracowanego modelu dla programu SPICE oraz wyniki weryfikacji jego porawności przeprowadzonej dla układu aplikacyjnego regulatora TPS 54310 PWP.
EN
In the paper the new electrothermal model of the monolithic switched-mode voltage regulator operating with the synchronous buck converter was proposed. The form of this model dedicated for SPICE is presented as well as the results of the verification of the correctness of this model was shown for the application circuits of the regulator TPS 54310 PWP.
Zaproponowano nowy elektrotermiczny model cewki z rdzeniem ferrytowym przeznaczony do analizy przetwornic dc-dc w programie SPICE. Przedstawiono postać modelu, sposób jego implementacji w programie SPICE oraz wyniki jego weryfikacji doświadczalnej. Przedstawiono również wyniki analiz przetwornicy boost ilustrujące wpływ samonagrzewania w cewce na charakterystyki tej przetwornicy.
EN
In the paper the new electrothermal model of the inductor with the ferrite core, dedicated for the analysis of dc-dc converters in SPICE, is proposed. The method of the implementation of the model in SPICE is shown and some results of the experimental verification of the presented model are presented and discussed. Some results of the analysis of the boost converter, showing the influence of selfheating in the inductor on the converters characteristics are presented, as well.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaproponowano nowy algorytm FAST przyspieszonej analizy stanów przejściowych w dławikowych przetwornicach dc-dc o sterowaniu PWM (z modulacją długości impulsu). Algorytm ten umożliwia wyznaczenie wartości parametrów roboczych przetwornicy oraz przebiegów czasowych napięć i prądów w rozważanych układach w stanie ustalonym. Realizacja algorytmu wymaga w każdej iteracji wykonywania obliczeń przy wykorzystaniu zaproponowanych w pracy wzorów analitycznych oraz wykorzystania programu SPICE, który realizuje analizę stanów przejściowych badanego układu w zakresie równym dwom okresom sygnału sterującego. Z wzorów analitycznych wyliczane są wartości napięcia na kondensatorze oraz prądu dławika, które stanowią warunek początkowy dla obliczeń prowadzonych przez program SPICE. Z kolei wartości występujących w tych wzorach napięć na półprzewodnikowych elementach kluczujących w czasie ich załączenia są wyznaczane z programu SPICE i wykorzystywane w kolejnej iteracji. Poprawność zaproponowanego algorytmu zweryfikowano dla przetwornic BUCK i BOOST przy wykorzystaniu algorytmu analizy stanów przejściowych realizowanego za pomocą programu SPICE (ASP) oraz innych algorytmów przyspieszonej analizy. Porównano także czasy trwania obliczeń realizowanych przy wykorzystaniu tych algorytmów.
EN
The aim of this paper is the transient analysis of dc-dc choppers at steady-state with the use of SPICE. The classical (ASP) method of this analysis is time-consuming, since the period of the signal controlling the power switch is very small in the comparison with the time constants of the RLC network. Many methods proposed in the literature, devoted to the calculations of dc-dc converters parameters values and of the characteristics at steady-state are elaborated either for ideal models of switching devices, or they are based on the average models of the considered converters. It is not possible to obtain information about currents and voltages transients in considered converters on the average models. In this paper, a new method of the fast calculations of electrical transients at steady-state in the dc-dc choppers is proposed. In the new method the calculations are realized iteratively using SPICE software and analytical dependencies describing the choke current and capacitor voltage. In these dependencies the voltage across the output terminals of the transistor during its turn-on time and the voltage across the forward biased diode occur, and the time intervals in which the diode and transistor are on. The values of the choke current and capacitor voltage calculated from the proposed equations are the initial conditions for SPICE calculations. In each iteration, SPICE realizes the transient analysis for the final time equals to only two periods of the controlling signal. The calculations are finished, when the differences between the values of the choke current and the capacitor voltage obtained from the last two iterations are smaller than the assumed limit value. The correctness of the elaborated algorithm was verified by the comparison of the calculation results obtained from the proposed method to the classical algorithm of the transient analysis, to Ben-Jakov method and to the average model with ideal switches. The good agreement between the calculation results from the proposed method and the classical method was obtained. The calculations time needed for the new method is about one hundred times shorter than this time for calculations on the ASP method.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zaproponowano nowy elektrotermiczny model cewki z rdzeniem ferromagnetycznym, bazujący na izotermicznym modelu Jilesa - Athertona. Opracowany model uwzględnia takie właściwości rdzenia ferromagnetycznego jak pętla histerezy, nasycenie rdzenia, temperatura Curie oraz samonagrzewanie, spowodowane stratami energii zarówno w rdzeniu, jak i w uzwojeniu. Nowy model zaimplementowano w programie SPICE w postaci podukładu i porównano wyniki obliczeń z danymi katalogowymi. Niezbędne wartości parametrów elektrycznych i termicznych wyznaczono na podstawie odpowiednich pomiarów oraz danych katalogowych materiałów ferromagnetycznych.
EN
Coils are electronic devices which are often used in electronic small - power circuits, for example in filters, and also in high - power circuits, for example in switched dc-dc converters. The use of a ferromagnetic cores makes it possible to diminish the dimensions of a the coil, but is causes nonlinearity of their characteristics simultaneously. Due to the temperature effects, the strong temperature dependences of the coil characteristics are observed. In considerations presented in the paper the inner temperature of the coil, understood as the sum of the ambient temperature and the component resulting from selfheating, is taken into account. The aim of this paper is to formulate the model of the coil with the ferromagnetic core for SPICE. Unfortunately, the isothermal model (i.e. without selfheating taken into account) of the coil with the ferromagnetic core, used in the popular software SPICE for the analysis of electronic circuits, omits the influence of temoerature on the characteristics and the parameters of the core. In the paper the new electrothermal model of the coil with the ferromagnetic core (EMCR) designed for this software is proposed. The strategy of the formulation of EMCR model is the same as for the electrothermal models of semiconductor devices. According to this strategy, the coil isothermal model with the parameters dependent on temperature, based on the literature Jiles - Atherton model was elaborated at first. Next, the lumped thermal model which takes into account the power losses, both in the coil and in the core, resulting from selfheating in both coil components and additionally, the mutual thermal interactions between them was formulated. EMCR includes the most important properties of the ferromagnetic core, as the hysteresis of B(H) characteristic, the saturation of the core, Curie temperature and selfheating caused by energy losses, both in the core and in the coil, respectively. The new EMCR model was implemented into SPICE software using a proper constructed subcircuit. Because of the limitations of SPICE software, some dependencies, existing in EMCR describing for example the power losses in the core realised by the special subcircuits. The lumped thermal model is represented by its electrical analog, consisting of the current sources representing power dissipated in the core and in the coil, and RC networks representing own transient thermal impedances of the coil and of the core, and the mutual transient thermal impedances between them. At first, some isothermal calculations of the coil with the core characteristics using EMCR model and SPICE built-in model were performed with the ambient temperature as a parameter, without selfheating taken into account. The correctness of these calculations was compared with the catalogue data. The parameter values of the model were estimated on the basis of the catalogue data and the proper measurements. As it results from the investigations performed at the room temperature, the calculation results obtained with the use of both model fit well to the data, given in the catalogue. In the wide range of the ambient temperature only the results obtained with the use of EMCR fit well to the data, because SPICE built-in model of the ferromagnetic core does not include the influence of temperature on its characteristics and parameters. Additionally, the electrothermal analyses of the coil with the core characteristics using EMCR model were performed. The results of these analyses show the strong influence of selfheating on the characteristics of the coil with the ferromagnetic core. This influence is observed as the decrease of the value of the coil inductance or the loss of ferromagnetic properties of the core as the result of exceeding Curie temperature. Of course, the change of the characteristics and parameter values of the coil as the result of selfheating can influence the characteristics of switched dc-dc converters.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy rozważany jest problem modelowania charakterystyk przetwornicy półmostkowej w programie SPICE. Przedstawiono wybrane modele transformatora impulsowego, będącego istotnym komponentem rozważanego układu oraz przedstawiono wyniki analiz komputerowych badanej przetwornicy. Analizy wykonano przy wykorzystaniu różnych modeli transformatora impulsowego, a uzyskane wyniki obliczeń porównano z wynikami pomiarów. Przedyskutowano zasadność stosowania poszczególnych modeli transformatora oraz oceniono wpływ zastosowanego modelu transformatora na zgodność między wynikami obliczeń i pomiarów.
EN
In the paper the problem of the modelling characteristics of a half-bridge converter in the SPICE software is considered. Selected models of the impulse-transformer, being the essential component of considered circuit is presented and results of computer analyses of the investigated converter are discussed. Analyses were performed with the use of different models of the impulse-transformer, and obtained results of calculations are compared with results of measurements. The validity of the use of each models of the transformer is discussed and the influence of applied model of the transformer on the agreement between results of calculations and measurements are evaluated.
Opisano sposób formułowania i postać uśrednionego elektrotermicznego, małosygnałowego modelu dławikowych przetwornic boost. Za pomocą tego modelu wyznaczono charakterystyki częstotliwościowe badanej przetwornicy dla różnych warunków chłodzenia elementów półprzewodnikowych, zawartych w tej przetwornicy. Na podstawie uzyskanych wyników obliczeń stwierdzono wzrost tłumienia składowej zmiennej napięcia wyjściowego rozważanej przetwornicy przy wzroście częstotliwości sygnału sterującego i przy wzroście rezystancji termicznej elementów półprzewodnikowych.
EN
In this paper the method of formulating the electrothermal small-signal averaged model of the boost converter for SPICE, as well as a final form of such model are presented and described in details. Using this model the frequency characteristics of the boost converter with the MOS transistor as the power switch at the various cooling conditions of semiconductor devices have been calculated and discussed. As results from investigations, increasing both the thermal resistance of the semiconductor devices and a frequency of the controlling signal result in decreasing the ripple voltage at the converter output.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wyniki analiz komputerowych przetwornicy SEPIC przy wykorzystaniu uśrednienionych modeli łącznika diodowo-tranzystorowego dla programu SPICE. Opisano postać zastosowanych modeli oraz sposób wykonywania obliczeń przy ich wykorzystaniu. Porównano czasy trwania obliczeń realizowanych przy zastosowaniu poszczególnych modeli, a uzyskane wyniki obliczeń porównano z wynikami pomiarów.
EN
The paper presents the results of computer analyzes of the SEPIC converter obtained using the average models of the diode-transistor switch dedicated for the SPICE program. The form of used models and procedure of calculations using this models are described. The time duration of calculations performed using described models were compared, and the obtained results of calculations were compared with the results of measurements.
Detektor promieniowania termicznego, wykorzystujący temperaturową zależność rezystancji elektrycznej materiału, zwany bolometrem, skonstruowany jest z materiału, który powinien spełniać odpowiednie parametry. Praca zawiera opis metody określenia emisyjności oraz wyniki pomiarów emisyjności warstw przewodzących, niestechiometrycznych tlenków typu perowskitu LSCO i LSFO przeznaczonych na bolometry.
EN
Thermal radiation detectors consisting of the absorbing radiant power thermally sensitive films are called bolometers. To meet the requirements for bolometers, their material should have adequate parameters. In this paper the method of the emissivity determining and the emissivity measurement results of the conducting, perovskite type films of non-stoichiometric oxides LSCO and LSFO are presented to evaluate their usefulness in the construction of bolometers.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono opracowany i uruchomiony przez autorów oryginalny system mikrokomputerowy do pomiaru parametrów termicznych - rezystancji termicznej i przejściowej impedancji termicznej elementów półprzewodnikowych i układów scalonych, zawierających dostępne dla uzytkownika złącze p-n. System ten składa się z czterech zasadniczych bloków funkcjonalnych: komputera zawierającego moduł przetwornika analogowo-cyfrowego, układu polaryzacji badanego elementu, układu automatycznego sterowania oraz programu zarządzającego. Omówiono literaturowe rozwiązania układów do pomiaru parametrów termicznych elementów półprzewodnikowych, przedstawiono koncepcję systemu oraz budowę i zasadę działania poszczególnych bloków. Przydatność opracowanego systemu pomiarowego zilustrowano wynikami pomiarów parametrów termicznych wybranych elementów półprzewodnikowych.
EN
The paper presents the original, elaborated and worked out by the authors the microcomputer system for measuring the thermal parameters of semiconductor devices with p-n junction and integrated circuits. This system consists of four essential blocks: the computer, including an analogue-to-digital converter card, the circuit of polarisation of the tested device, the circuit of autoamtic controlling and controlling software MASTER1. The Sec.1 of this paper the literature connected with circuits for the measurement of thermal resistance and transient thermal impedance is reviewed. The successive sections present the conception of the measurement system, building and the principle of work of all blocks. Some results of the measurements of thermal resistance and transient thermal impedance of the selected semiconductor devices are presented as well.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the paper the thermal model of the planar transformer making possible calculations of the core and each winding temperature is proposed. This model takes into account self-heating and mutual thermal coupling between components of the transformer. The dependence of thermal resistances existing in this model on the power dissipated in the transformer is taken into account. The correctness of the model is verified experimentally.
PL
W pracy zaproponowano model termiczny transformatora planarnego umożliwiający wyznaczenie temperatury rdzenia oraz każdego uzwojenia. Model ten uwzględnia samonagrzewanie i wzajemne sprzężenia cieplne między komponentami transformatora. Uwzględniono zależność rezystancji termicznych od mocy wydzielanej w transformatorze. Poprawność modelu zweryfikowano doświadczalnie.
W pracy przedstawiono metodykę opisu transportu ciepła ze struktury półprzewodnikowej elementu elektronicznego do otoczenia. Uwzględniono wielodrogowość transportu ciepła oraz zaproponowano uniwersalną postać modelu termicznego elementu półprzewodnikowego stanowiącego część urządzenia elektronicznego znajdującego się w obudowie. Pokazano postać modeli termicznych elementu półprzewodnikowego z dwoma różnymi systemami chłodzenia oraz zaproponowano sposób wyznaczania wartości parametrów takiego modelu.
EN
In the paper the methodics of description of the heat transport from the interior of semiconductor devices to the surroundings is presented. The universal form of the thermal model of semiconductor device operating in any electronic equipment located inside any box with multipath heat transfer taken into account is proposed. Moreover, the form of the thermal model of the semiconductor device operated with two different cooling conditions is described. For this model also the manner of obtaining the values of parameters of such model is shown.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono opracowaną przez autorów metodę estymacji parametrów modelu termicznego elementów półprzewodnikowych i układów scalonych oraz program komputerowy MASTER2 realizujący tę metodę. Program MASTER2 steruje procesem pomiaru przejściowej impedancji termicznej Z(t) badanych elementów półprzewodnikowych i na podstawie uzyskanego przebiegu Z(t) wyznacza wartości parametrów skupionego modelu termicznego – rezystancji termicznej, termicznych stałych czasowych i odpowiadających im współczynników wagowych, a także wartości elementów biernych występujących w analogu elektrycznym modelu termicznego sformułowanego w postaci sieci Cauera lub Fostera. Poprawność opracowanej metody i programu zweryfikowano doświadczalnie przez porównanie zmierzonych i obliczonych przebiegów przejściowej impedancji termicznej Z(t) tranzystora mocy MOS.
EN
This paper deals with the problem of the estimation of the thermal model parameters of semiconductor devices. A new computer tool – MASTER2 for estimation of these parameters is presented. MASTER2 controlls the method of measuring the transient thermal impedance Z(t) as well as it estimates both the value of Z(t) parameters: Rth, ai, [tau]thi (i = 1, 2, 3,..., N) and the values of RC elements existing in the electrical analogues of a device thermal model of the form of Cauer or Foster network. The procedure of estimation of the parameters of the device thermal model is automatically realised on the authors' special algorithm implemented in MASTER2. In this algorithm, in the first place the values of the parameters: coefficients a i, thermal time constant [tau]thi and the thermal resistance Rth are calculated using the measured Z(t) dependence. Next, the values of RC elements in the Foster and Cauer networks are computed. The considered algorithm is valid in the case when the values of the successive thermal time constants differ from each other at least a few times. Therefore, the dependence Z(t) normalized to Rth is a intervally linear function in the lin-long scale. The value of Rth results directly from Z(t) at the ateady-state. Values of the remaining parameters are calculated by the last-square method used for approximation of any special function with Z(t) as an argument. At first the longest thermal time constant and the coefficient a1 corresponding to them are calculated. The values of RC elements of the Foster network are calculated after analytical dependences containing the considered parameters. In turn, to calculate the values of the Cauer network, the operational thermal impedance Z(s) has to be formulated. Next, division of the values of coefficients corresponding to the highest degree of polynominals representing the numerator and the denominator of Z(s) respectively, have to be performed. The value of such division at the k-th iteration is denoted as Dk. In each iteration step, the product of the denominator value and the value of Dk is substracted from the numerator and the denominator are transformed to each other. The presented computer tool was verified experimentally by comparing the measured and calculated dependence of Z(t) of the VDMOS transistor IRF840. The very well agreement between measurements and simulations have been obtained.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents an electrothermal model of ferromagnetic cores dedicated for SPICE software. The form of this model, dedicated to be used in power electronics applications, is presented and the procedure of estimating magnetic, geometric and thermal parameters of the presented model is proposed. The correctness of the proposed model is verified by comparing the calculated and measured characteristics of the selected ferromagnetic cores operating at different values of flux density, frequency, ambient temperature and cooling conditions. The satisfied agreement between the results of calculations and measurements is obtained.
PL
W pracy zaproponowano elektrotermiczny model rdzeni ferromagnetycznych dla programu SPICE, dedykowany do analizy układów energoelektronicznych. Przedstawiono postać modelu oraz sposób wyznaczania jego parametrów magnetycznych, geometrycznych oraz cieplnych. Poprawność prezentowanego modelu została zweryfikowana przez porównanie obliczonych i zmierzonych charakterystyk wybranych rdzeni wykonanych z różnych materiałów i pracujących przy różnych wartościach indukcji pola magnetycznego, częstotliwości i temperatury otoczenia oraz przy różnych warunkach chłodzenia. We wszystkich przypadkach uzyskano dobrą zgodność między wynikami obliczeń i pomiarów.
Porównano elektryczne i pirometryczne metody pomiaru parametrów termicznych elementów półprzewodnikowych o różnych wielkościach struktur półprzewodnikowych, przy różnych warunkach ich chłodzenia i zasilania. Pokazano, że usunięcie części obudowy elementu oraz poczernienie jego struktury, wymagane przy stosowaniu metod pirometrycznych, w istotny sposób zmieniają wartości parametrów termicznych. Dla badanych elementów pracujących bez radiatorów wyniki pomiarów uzyskane za pomocą metod elektrycznych i pirometrycznych pozostają w dobrej zgodności.
EN
In the paper the electrical and infrared methods of measurements of the thermal parameters of semiconductor devices of the different chip area and different cooling conditions are compared. As was result from investigations, uncapsulating of the considered devices along with its chip blacking influence considerably the thermal parameters of the device. It was also reveals that the both measurement methods give nearly the same results only for devices operating without the heat-sink, otherwise the differences of electrical and infrared methods can reach even several dozen percentage.
W pracy zaproponowano wielkosygnałowy dynamiczny elektrotermiczny makromodel tranzystora Darlingtona mocy oraz algorytm wyznaczania wartości parametrów elektrycznych tego makromodelu. Zaproponowany w pracy makromodel sformułowano na bazie uprzednio opracowanego makromodelu stałoprądowego, uzupełnionego o elementy modelujące inercję elektryczną i termiczną. Zgodnie z zaproponowanym w pracy algorytmem estymacji wartości parametrów makromodelu, wartości te są obliczane na podstawie współrzędnych punktów pomiarowych, leżących na odpowiednich odcinkach izometrycznych charakterystyk dynamicznych badanego tranzystora, dla których słuszny jest uproszczony model lokalny, opisany za pomocą jednego lub kilku parametrów makromodelu. Rozważania teoretyczne zilustrowano zweryfikowanymi doświadczalnie wynikami symulacji nieizometrycznych charakterystyk dynamicznych prostego układu elektronicznego zawierającego tranzystor Darlingtona mocy.
EN
In the paper the dynamic electrothermal macromodel of the Darlington power transistor and the algorithm ESDYN for the estimation of all electrical parameters of this macromodel are presented. The proposed algorithm was formulated on the basis of the earlier elaborated d.c. macromodel in which new components, modeling electrical and thermal interia, were included. In the ESDYN algorithm the idea of the local parameter values estimation is used; it means that the values of parameters are calculated on the basis of the coordinates of the selected points lying on the proper parts of the isothermal a.c. chracteristic of the investigated device. These part of characterisics can be described by the use of the estimated parameters. The theoretical considerations were illustrated by experimentally verified calculations results of electrothermal transients in the simple network including the power Darlington transistor.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.