功率因數(shù)分析的案例
負載功率因數(shù)該怎么理解？
負載功率因數(shù)被誤稱為“輸出功率因數(shù)”
UPS不能一對一地制造，也要事先根據(jù)當前用電器的形式和規(guī)模預先制造出一批或幾批不同功率因數(shù)和功率規(guī)格的機器，以備市場現(xiàn)貨銷售。預先制造出一批或幾批UPS的根據(jù)就是負載功率因數(shù)。當UPS的負載功率因數(shù)與負載的輸入功率因數(shù)相等時，就稱為完全匹配，UPS就可輸出全部功率。遇到不匹配負載時，就必須降額使用。圖2示出了UPS負載功率因數(shù)與負載輸入功率因數(shù)的關(guān)系。
圖2 UPS負載功率因數(shù)與負載輸入功率因數(shù)的關(guān)系
有的就誤把UPS的負載功率因數(shù)稱為UPS的輸出功率因數(shù)。這種誤解的來源大概認為UPS既然有輸入功率因數(shù)就一定有輸出功率因數(shù)，這樣一來UPS的性質(zhì)就有兩種，從輸入看進去是一種性質(zhì)，從輸出看進去又是另一種性質(zhì)，誤解了電路性質(zhì)的唯一性。既然是UPS的輸出功率因數(shù)，如前所述，如果UPS有輸出100kVA的能力，那么應當在任何負載性質(zhì)的條件下都可給出功率因數(shù)所指出的有功功率和無功功率。比如被稱為輸出功率因數(shù)的數(shù)值為0.8時，在任何負載性質(zhì)的條件下都可給出80kW的有功功率和60kvar的無功功率。但實際上不是這樣。比如往往出現(xiàn)這種情況，當負載功率因數(shù)為0.8的100kVA UPS在帶線性負載時，就會因過載而轉(zhuǎn)旁路，這是其一；其二，當用功率因數(shù)表測量UPS輸出端時發(fā)現(xiàn)，在帶線性負載時其功率因數(shù)值為1，當帶二極管整流濾波輸入的IT負載時其功率因數(shù)值又是0.7，怎么也出不來0.8!實際上這兩種情況測得的都是負載的功率因數(shù)，所謂輸出功率因數(shù)0.8根本就不會出現(xiàn)，除非帶輸入功率因數(shù)為0.8的負載時，但那時測得的也仍然是負載的功率因數(shù)。即，只要帶負載測量，測得的就是負載的功率因數(shù)。
展開 電工必須知道的配電室的電容補償及功率因數(shù)
功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個重要的技術(shù)數(shù)據(jù)，是衡量電氣設備效率高低的一個系數(shù)，我們都知道功率因數(shù)過低，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大，從而降低了設備的利用率，增加了線路供電損失。一般電容補償柜容量按變壓器容量的百分之三十計算。
A，為什么要用電容來補償？
因為電容器有貯能的功能，無功功率是不消耗能量的功率，只是在交流電的半個周期內(nèi)暫時將電能以磁場（感性無功）或電場（容性無功）的形式儲存起來，然后再另外半個周期內(nèi)將所儲存的能量返還給電網(wǎng)。
電容吸收無功功率的時候，正是電機放出無功功率的時候，反之，電機吸收無功功率時，又正好是電容放出無功功率的時候。這樣，電機和電容就相互交換無功功率，電機等等負載就不需要從電源上吸收或釋放無功功率了，這就相當于電容代替電源向電機提供無功功率，也就是補償無功功率。
電容補償提高負載功率因數(shù)，降低無功功率，提高有用功的利用率；降低網(wǎng)損，增加電網(wǎng)傳輸容量，提高穩(wěn)定極限。
B，電容補償?shù)亩x
電容補償就是功率因數(shù)補償或者是無功補償。電力系統(tǒng)的用電設備在使用時會產(chǎn)生無功功率，而且通常是電感性的，它會使電源的容量使用效率降低，而通過在系統(tǒng)中適當?shù)卦黾与娙莸姆绞骄涂梢缘靡愿纳?。電力電容補償也稱功率因數(shù)補償。
C，配電室電容柜的基本組成
它是指合斷路器和刀熔開關(guān)，無功功率補償控制器根據(jù)進線柜電壓和電流的相位差輸出控制信號，控制交流接觸器閉合和斷開，從而控制電容器投入和退出。
一般來說，電容補償柜由柜殼、母線、隔離開、容斷器、接觸器、熱繼電器、電容器、避雷器、一、二次導線、端子排、功率因數(shù)自動補償控制裝置、盤面儀表等組成。
D，電容補償對于電路的基本作用
D-1，電容在交流電路里可將電壓維持在較高的平均值!(近峰值).(高充低放),可改善增加電路電壓的穩(wěn)定性!
展開 關(guān)于功率因數(shù)你都知道嗎？
比如往往出現(xiàn)這種情況，當負載功率因數(shù)為0.8的100kVA UPS在帶線性負載時，就會因過載而轉(zhuǎn)旁路，這是其一。
其二，當用功率因數(shù)表測量UPS輸出端時發(fā)現(xiàn)，在帶線性負載時其功率因數(shù)值為1，當帶二極管整流濾波輸入的IT負載時其功率因數(shù)值又是0.7，怎么也出不來0.8!實際上這兩種情況測得的都是負載的功率因數(shù)，所謂輸出功率因數(shù)0.8根本就不會出現(xiàn)，除非帶輸入功率因數(shù)為0.8的負載時，但那時測得的也仍然是負載的功率因數(shù)。即，只要帶負載測量，測得的就是負載的功率因數(shù)。這樣一來，只有不帶負載時才可測得UPS的“輸出功率因數(shù)”，這時有功功率P的輸出電流IP=0，視在功率S的輸出電流IS=0，盡管二者的電壓UP和US不為零，但根據(jù)式(1)
這個結(jié)果就是一個無理數(shù)。功率因數(shù)表測試根本就測不出任何值。也就是說所謂的“輸出功率因數(shù)”沒有任何操作性。
2.負載功率因數(shù)的確定因素
那么負載功率因數(shù)為0.8的100kVA UPS在帶線性負載時，為什么給不出80kW呢？一般這種情況下的工頻機UPS設計是根據(jù)額定的有功功率選擇逆變器，而無功功率部分由逆變器后面的電容器C來承擔，如圖3所示。在圖中的逆變器功率選擇就是根據(jù)負載功率因數(shù)設定的。這里是以負載功率因數(shù)為0.8的100kVA UPS為例的數(shù)字。逆變器是根據(jù)80kW選擇的功率管，電容器C的容量是根據(jù)輸出的無功功率60kVAr選定的(當然還需另外加上濾波時所需的容量)。
因為在全匹配負載時電容C的輸出無功功率QC和負載上的容性無功功率負載上的感性無功功率 QL絕對值相等而符號相反，完全互補(直接相減)，即：QC-QL=0。
展開 [負載功率因數(shù)]
負載功率因數(shù)被誤稱為“輸出功率因數(shù)”
UPS不能一對一地制造，也要事先根據(jù)當前用電器的形式和規(guī)模預先制造出一批或幾批不同功率因數(shù)和功率規(guī)格的機器，以備市場現(xiàn)貨銷售。預先制造出一批或幾批UPS的根據(jù)就是負載功率因數(shù)。當UPS的負載功率因數(shù)與負載的輸入功率因數(shù)相等時，就稱為完全匹配，UPS就可輸出全部功率。遇到不匹配負載時，就必須降額使用。圖2示出了UPS負載功率因數(shù)與負載輸入功率因數(shù)的關(guān)系。
圖2 UPS負載功率因數(shù)與負載輸入功率因數(shù)的關(guān)系
有的就誤把UPS的負載功率因數(shù)稱為UPS的輸出功率因數(shù)。這種誤解的來源大概認為UPS既然有輸入功率因數(shù)就一定有輸出功率因數(shù)，這樣一來UPS的性質(zhì)就有兩種，從輸入看進去是一種性質(zhì)，從輸出看進去又是另一種性質(zhì)，誤解了電路性質(zhì)的唯一性。既然是UPS的輸出功率因數(shù)，如前所述，如果UPS有輸出100kVA的能力，那么應當在任何負載性質(zhì)的條件下都可給出功率因數(shù)所指出的有功功率和無功功率。比如被稱為輸出功率因數(shù)的數(shù)值為0.8時，在任何負載性質(zhì)的條件下都可給出80kW的有功功率和60kvar的無功功率。但實際上不是這樣。比如往往出現(xiàn)這種情況，當負載功率因數(shù)為0.8的100kVA UPS在帶線性負載時，就會因過載而轉(zhuǎn)旁路，這是其一；其二，當用功率因數(shù)表測量UPS輸出端時發(fā)現(xiàn)，在帶線性負載時其功率因數(shù)值為1，當帶二極管整流濾波輸入的IT負載時其功率因數(shù)值又是0.7，怎么也出不來0.8!實際上這兩種情況測得的都是負載的功率因數(shù)，所謂輸出功率因數(shù)0.8根本就不會出現(xiàn)，除非帶輸入功率因數(shù)為0.8的負載時，但那時測得的也仍然是負載的功率因數(shù)。即，只要帶負載測量，測得的就是負載的功率因數(shù)。
展開 
專為滿足嚴苛的能效與功率因數(shù)（PF）要求而設計的LED驅(qū)動集成電路-GP8100
工采網(wǎng)代理的韓國GreenChip的GP8100是一款直流線路驅(qū)動器IC，設計用于滿足較嚴格的功率效率和PF（功率因數(shù)）要求，可通過添加各種功能來優(yōu)化用于小型PCB空間中的低成本LED照明系統(tǒng)。GP8100不僅提供設計高效LED照明系統(tǒng)所需的基本標準功能，還提供其他各種可選功能以滿足LED照明設計師的各種需求。
只需一個橋式二極管和一個電阻（RCS），即可確保其穩(wěn)定運行。由于內(nèi)置的穩(wěn)壓器，它無需外部平滑電解電容器。此外，該電路支持功率、總諧波失真（THD）、功率補償、過壓保護（OVP）、線性調(diào)光(0-10V調(diào)光）和晶閘管調(diào)光功能。通過使用外部功率MOSFET（GVH TR），可以設計出具有較少外部組件且在高功率下保持穩(wěn)定熱設計的電路，這些MOSFET由Greenchip提供。
可以根據(jù)系統(tǒng)規(guī)格輕松添加控制電路。如果設計者希望進一步降低總諧波失真（THD），減少輸入電壓波動引起的功率變化，或添加調(diào)光電路，這些功能可以通過較少的外部組件實現(xiàn)。此外，其功率可以分配給外部的MOSFET。為了防止溫度過高，可以將Greenchip提供的GHV TR與IC內(nèi)部的TR并聯(lián)，這不僅能夠防止IC過熱和故障，還能幫助設計出比單個IC具有更高輸入功率容量的系統(tǒng)。
其功率可分配至外部MOSFET。為防止溫度過度升高，可將同樣由Greenchip提供的GHV熱阻TR與IC內(nèi)部熱阻TR并聯(lián)連接；此舉既能避免IC過熱及功能故障，也有助于設計出比單個IC具有更高輸入功率容量的系統(tǒng)。
展開 什么是功率因數(shù)？一文講透
比如UPS作為前面市電或發(fā)電機的負載而言，比如六脈沖整流輸入的UPS，其輸入功率因數(shù)就是0.8，不論前面是市電電網(wǎng)還是發(fā)電機，比如要求輸入100kVA的視在功率，都需要向前面的電源索取80kW的有功功率和60kvar的無功功率。如果UPS的輸入功率因數(shù)是0.6，就需要向前面的電源索取60kW的有功功率和80kvar的無功功率。像這樣的輸出分配，前面電源是“無權(quán)”決定的。
二、表征UPS輸出能力的參數(shù)——負載功率因數(shù)
1. 負載功率因數(shù)被誤稱為“輸出功率因數(shù)”
UPS不能一對一地制造，也要事先根據(jù)當前用電器的形式和規(guī)模預先制造出一批或幾批不同功率因數(shù)和功率規(guī)格的機器，以備市場現(xiàn)貨銷售。預先制造出一批或幾批UPS的根據(jù)就是負載功率因數(shù)。當UPS的負載功率因數(shù)與負載的輸入功率因數(shù)相等時，就稱為完全匹配，UPS就可輸出全部功率。遇到不匹配負載時，就必須降額使用。圖2示出了UPS負載功率因數(shù)與負載輸入功率因數(shù)的關(guān)系。
圖2 UPS負載功率因數(shù)與負載輸入功率因數(shù)的關(guān)系
有的就誤把UPS的負載功率因數(shù)稱為UPS的輸出功率因數(shù)。這種誤解的來源大概認為UPS既然有輸入功率因數(shù)就一定有輸出功率因數(shù)，這樣一來UPS的性質(zhì)就有兩種，從輸入看進去是一種性質(zhì)，從輸出看進去又是另一種性質(zhì)，誤解了電路性質(zhì)的唯一性。既然是UPS的輸出功率因數(shù)，如前所述，如果UPS有輸出100kVA的能力，那么應當在任何負載性質(zhì)的條件下都可給出功率因數(shù)所指出的有功功率和無功功率。比如被稱為輸出功率因數(shù)的數(shù)值為0.8時，在任何負載性質(zhì)的條件下都可給出80kW的有功功率和60kvar的無功功率。但實際上不是這樣。
展開 詳解有功、無功、功率因數(shù)
功率因數(shù)
定義
電壓跟電流相位差的余弦值（諧波忽略不計的情況下）叫做功率因數(shù)。功率因數(shù)的大小與電路的負荷性質(zhì)有關(guān)，白熾燈、電阻爐等電阻負荷的功率因數(shù)為1，一般具有電感性負荷（電焊機、空調(diào)等）的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)中一個重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。他是衡量電氣設備效率高低的一個系數(shù)，功率因數(shù)低說明用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大，從而降低了設備利用率，增加了線路供電損失。
計算
功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S。
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展開 提高功率因數(shù)的幾種方法，你曉得嗎？
一下為理論解釋：
在感性負載上并聯(lián)電容器的方法可用電容器的無功功率來補償感性負載的無功功率，從而減少甚至消除感性負載于電源之間原有的能量交換。
在交流電路中，純電阻電路，負載中的電流與電壓同相位，純電感負載中的電流滯后于電壓，而純電容的電流則超前于電壓，電容中的電流與電感中的電流相差，能相互抵消。電力系統(tǒng)中的負載大部分是感性的，因此總電流將滯后電壓一個角度，將并聯(lián)電容器與負載并聯(lián)，則電容器的電流將抵消一部分電感電流，從而使總電流減小，功率因數(shù)將提高。
并聯(lián)電容器的補償方法又可分為：
1.個別補償，即在用電設備附近按其本身無功功率的需要量裝設電容器組，與用電設備同時投入運行和斷開，也就是再實際中將電容器直接接在用電設備附近。適合用于低壓網(wǎng)絡，優(yōu)點是補嘗效果好，缺點是電容器利用率低。
2.分組補償，即將電容器組分組安裝在車間配電室或變電所各分路出線上，它可與工廠部分負荷的變動同時投入或切除，也就是再實際中將電容器分別安裝在各車間配電盤的母線上。
優(yōu)點是電容器利用率較高且補償效果也較理想（比較折中）。
展開 一文了解變壓器損耗及功率因數(shù)計算方法
功率因數(shù)，是指在交流電路中，電壓與電流的相位差（φ），用cosφ 表示。在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率與視在功率的比值，即cosφ=P/S。功率因數(shù) 一般也稱為力率。
我國現(xiàn)行的《功率因數(shù)調(diào)整電費辦法》，其考核對象并是不“一刀切”，而 是根據(jù)各類用戶不同的用電性質(zhì)及功率因數(shù)可能達到的程度，分別規(guī)定其功率因數(shù)標準值及不同的考核辦法。
當變壓器容量大于100kVA并且非居民用電，就必須執(zhí)行力調(diào)電費；
功率因數(shù)標準0.90 適用于160千伏安以上的高壓供電工業(yè)客戶,裝有帶負荷調(diào)整電壓裝置的高壓供電電力客戶和3200千伏安及以上的高壓供電電力排灌站。
功率因數(shù)標準0.85適用于100千伏安(千瓦)及以上其他工業(yè)客戶. 100千伏安(千瓦)及以上的非工業(yè). 商業(yè)和自來水客戶.100千伏安(千瓦) 及以上的電力排灌站。
功率因數(shù)標準0.80適用于100千伏安(千瓦)及以上的農(nóng)業(yè)生產(chǎn). 稻田排灌. 脫粒客戶和躉售客戶,但大工業(yè)客戶未劃由電力部門直接管理的躉售客戶,功率因數(shù)標準應為0.85。
展開 碳化硅功率器件的性能分析與多芯片并聯(lián)應用研究--碳化硅MOSFET&功率模塊
文章所述之功率模塊的基本結(jié)構(gòu)如圖5.2所示，主要構(gòu)成為：芯片為SiC MOSFET或者碳化硅二極管，襯底陶瓷用0.62ｍｍ氮化鋁（DBC工藝），焊料分別為錫銅焊料和錫鉛焊料（厚度大約都為0.2mm），鍵合線為鋁線（功率線徑12～15mil,，信號線徑5mil５），密封膠為硅酮電子密封膠。
表5.1 CMF20120D雙脈沖測試的電路參數(shù)
來源：周偉成，碳化硅功率器件的性能分析與多芯片并聯(lián)應用研究【D】，浙江大學，2019。
高功率密度電機的熱仿真分析
作者：駱 苗，王洪武丨中國電子科技集團
摘 要：根據(jù)高功率密度電機裝置結(jié)構(gòu)類型，結(jié)合高空環(huán)境特點，采用FloEFD軟件對某型號高空飛行器驅(qū)動電機的散熱情況進行仿真分析，確保電機組件在高空環(huán)境下的可靠運行。
高功率密度電機的熱量產(chǎn)生原因復雜，包括定子銅耗、定子鐵耗、轉(zhuǎn)子鐵耗、機械損耗等。發(fā)熱過度會導致磁鋼局部失磁、鐵心局部過熱等影響安全性的因素，因此必須進行熱仿真分析研究。通過FloEFD軟件對電機進行熱仿真分析，根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化電機結(jié)構(gòu)，提高電機的散熱能力，避免局部過熱，這對延長電機壽命、提高電機可靠性、減輕冷卻系統(tǒng)壓力都有重要意義。
1 電機結(jié)構(gòu)與熱仿真建模
永磁同步電機及其驅(qū)動組件系統(tǒng)作為高空飛行器的主要動力元件，必須使飛行器在不同溫度、氣壓及風力環(huán)境下均能保持良好的驅(qū)動控制能力。以某型號高空飛行器螺旋槳驅(qū)動電機為例，將電機與減速器實行一體化設計，以滿足電機高功率密度的要求，并且合理地設計電機的外形結(jié)構(gòu)尺寸，確保電機在高空低溫低氣壓的條件下，具有良好的散熱能力。利用Inventor軟件進行電機3D建模，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，此結(jié)構(gòu)為經(jīng)FloEFD熱仿真軟件優(yōu)化后的電機結(jié)構(gòu)。
圖1 電機三維結(jié)構(gòu)圖
本文采用三維熱仿真軟件FloEFD對電機散熱情況進行仿真分析，仿真參數(shù)按照電機處于高空環(huán)境中的額定運行狀態(tài)進行設定，通過分析比較仿真結(jié)果，對電機外殼散熱筋的結(jié)構(gòu)尺寸進行調(diào)整，進而不斷優(yōu)化電機組件的散熱能力。
展開 
高功率密度電機的熱仿真分析
作者：駱 苗，王洪武丨中國電子科技集團
摘 要：根據(jù)高功率密度電機裝置結(jié)構(gòu)類型，結(jié)合高空環(huán)境特點，采用FloEFD軟件對某型號高空飛行器驅(qū)動電機的散熱情況進行仿真分析，確保電機組件在高空環(huán)境下的可靠運行。
高功率密度電機的熱量產(chǎn)生原因復雜，包括定子銅耗、定子鐵耗、轉(zhuǎn)子鐵耗、機械損耗等。發(fā)熱過度會導致磁鋼局部失磁、鐵心局部過熱等影響安全性的因素，因此必須進行熱仿真分析研究。通過FloEFD軟件對電機進行熱仿真分析，根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化電機結(jié)構(gòu)，提高電機的散熱能力，避免局部過熱，這對延長電機壽命、提高電機可靠性、減輕冷卻系統(tǒng)壓力都有重要意義。
1 電機結(jié)構(gòu)與熱仿真建模
永磁同步電機及其驅(qū)動組件系統(tǒng)作為高空飛行器的主要動力元件，必須使飛行器在不同溫度、氣壓及風力環(huán)境下均能保持良好的驅(qū)動控制能力。以某型號高空飛行器螺旋槳驅(qū)動電機為例，將電機與減速器實行一體化設計，以滿足電機高功率密度的要求，并且合理地設計電機的外形結(jié)構(gòu)尺寸，確保電機在高空低溫低氣壓的條件下，具有良好的散熱能力。利用Inventor軟件進行電機3D建模，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，此結(jié)構(gòu)為經(jīng)FloEFD熱仿真軟件優(yōu)化后的電機結(jié)構(gòu)。
圖1 電機三維結(jié)構(gòu)圖
本文采用三維熱仿真軟件FloEFD對電機散熱情況進行仿真分析，仿真參數(shù)按照電機處于高空環(huán)境中的額定運行狀態(tài)進行設定，通過分析比較仿真結(jié)果，對電機外殼散熱筋的結(jié)構(gòu)尺寸進行調(diào)整，進而不斷優(yōu)化電機組件的散熱能力。
展開 正確選擇功率分析儀的五點建議
功率分析儀是一種多功能設備，用于測量電能系統(tǒng)中的功率流。雖然這些復雜的儀器在許多應用和工業(yè)中都有使用，但并沒有一個通用的解決方案來解決每一種功率測量難題。因此，選擇適合您應用需求的功率分析儀不是一項簡單的任務。
建議1 - 精度
測量精度是最基本的，當你在優(yōu)化逆變器，電機或傳動系統(tǒng)的性能時。通過降低測量不確定性，可以產(chǎn)生更可靠的結(jié)果。選擇具有高基本功率精度的功率分析儀能確保您的投資更有價值。
建議2 - 輸入數(shù)量和類型
你需要多少通道？標準HBM功率分析儀帶有3 – 21個功率通道，可連接多達6個扭矩傳感器, 是四輪驅(qū)動測試的理想選擇。同時采集電氣和機械信號，并可升級到更多功率輸入通道。在購買功率分析儀時，模塊化設計能確保你的投資經(jīng)得起未來的考驗。
建議3 - 動態(tài)功率測量
大多數(shù)功率分析儀是專門為測量穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)（如電網(wǎng)）而設計的。但對于電動汽車傳動系統(tǒng)，在測量負載狀況、上升和下降過程中的瞬時功率變化時，您需要能準確測量動態(tài)負載變化的分析儀。
建議4 - 原始數(shù)據(jù)存儲與分析
當你需要核查你的測量，或者想深入研究控制算法時，存儲原始數(shù)據(jù)是一個先決條件。你可以在任何時候重新計算你的測試結(jié)果。通過實時分析空間矢量和DQ0變換可驗證您的控制算法。選擇正確的功率分析儀可避免額外的硬件成本，并節(jié)省重新運行測試的時間和費用。
建議5 - 實時結(jié)果
對某些用戶來說，在進行功率測量時，一個標準的讀數(shù)就足夠了。
展開 干貨 | 常見功率MOSFET損壞模式及分析
本文結(jié)合功率MOSFET管失效分析圖片不同的形態(tài)，論述了功率MOSFET管分別在過電流和過電壓條件下?lián)p壞的模式，并說明了產(chǎn)生這樣的損壞形態(tài)的原因，也分析了功率MOSFET管在關(guān)斷及開通過程中，發(fā)生失效形態(tài)的差別，從而為失效是在關(guān)斷還是在開通過程中發(fā)生損壞提供了判斷依據(jù)。給出了測試過電流和過電壓的電路圖。同時，也分析了功率MOSFET管在動態(tài)老化測試中慢速開通及在電池保護電路應用中慢速關(guān)斷時，較長時間工作在線性區(qū)時，損壞的形態(tài)。最后，結(jié)合實際的應用，論述了功率MOSFET通常會產(chǎn)生過電流和過電壓二種混合損壞方式損壞機理和過程。
目前，功率MOSFET管廣泛地應用于開關(guān)電源系統(tǒng)及其它的一些功率電子電路中，然而，在實際的應用中，通常，在一些極端的邊界條件下，如系統(tǒng)的輸出短路及過載測試，輸入過電壓測試以及動態(tài)的老化測試中，功率MOSFET有時候會發(fā)生失效損壞。工程師將損壞的功率MOSFET送到半導體原廠做失效分析后，得到的失效分析報告的結(jié)論通常是過電性應力EOS，無法判斷是什么原因?qū)е翸OSFET的損壞。
本文將通過功率MOSFET管的工作特性，結(jié)合失效分析圖片中不同的損壞形態(tài)，系統(tǒng)的分析過電流損壞和過電壓損壞，同時，根據(jù)損壞位置不同，分析功率MOSFET管的失效是發(fā)生在開通的過程中，還是發(fā)生在關(guān)斷的過程中，從而為設計工程師提供一些依據(jù)，來找到系統(tǒng)設計的一些問題，提高電子系統(tǒng)的可靠性。
展開 高功率密度電機的熱仿真分析
作者：駱 苗，王洪武丨中國電子科技集團
摘 要：根據(jù)高功率密度電機裝置結(jié)構(gòu)類型，結(jié)合高空環(huán)境特點，采用FloEFD軟件對某型號高空飛行器驅(qū)動電機的散熱情況進行仿真分析，確保電機組件在高空環(huán)境下的可靠運行。
高功率密度電機的熱量產(chǎn)生原因復雜，包括定子銅耗、定子鐵耗、轉(zhuǎn)子鐵耗、機械損耗等。發(fā)熱過度會導致磁鋼局部失磁、鐵心局部過熱等影響安全性的因素，因此必須進行熱仿真分析研究。通過FloEFD軟件對電機進行熱仿真分析，根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化電機結(jié)構(gòu)，提高電機的散熱能力，避免局部過熱，這對延長電機壽命、提高電機可靠性、減輕冷卻系統(tǒng)壓力都有重要意義。
1 電機結(jié)構(gòu)與熱仿真建模
永磁同步電機及其驅(qū)動組件系統(tǒng)作為高空飛行器的主要動力元件，必須使飛行器在不同溫度、氣壓及風力環(huán)境下均能保持良好的驅(qū)動控制能力。以某型號高空飛行器螺旋槳驅(qū)動電機為例，將電機與減速器實行一體化設計，以滿足電機高功率密度的要求，并且合理地設計電機的外形結(jié)構(gòu)尺寸，確保電機在高空低溫低氣壓的條件下，具有良好的散熱能力。利用Inventor軟件進行電機3D建模，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，此結(jié)構(gòu)為經(jīng)FloEFD熱仿真軟件優(yōu)化后的電機結(jié)構(gòu)。
圖1 電機三維結(jié)構(gòu)圖
本文采用三維熱仿真軟件FloEFD對電機散熱情況進行仿真分析，仿真參數(shù)按照電機處于高空環(huán)境中的額定運行狀態(tài)進行設定，通過分析比較仿真結(jié)果，對電機外殼散熱筋的結(jié)構(gòu)尺寸進行調(diào)整，進而不斷優(yōu)化電機組件的散熱能力。
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