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恶劣环境下功率模块的考虑
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恶劣环境下功率模块的考虑
用于军事、航空航天甚至工业应用的系统可以将部件暴露在一系列苛刻的条件下，包括冲击和振动、极端温度、重复热循环、电子噪音、污染等。为这些环境开发电力产品是一项挑战，设计团队经常发现，将精力集中在项目的核心目标上，依靠商业模块来满足他们的电力需求是非常有效的。要达到所需的性能，必须了解电源如何应对恶劣环境所带来的特定挑战，并正确指定组件。
无论是在军事地面车辆穿越恶劣的地形，飞机暴露在动荡，或远洋船舶在任何时候，冲击和振动很可能是一系列的操作参数的一部分。特别是在安装在PCB上的分立元件的情况下，如果不解决，这种影响可能导致过早失效。组件越大，其惯性就越大，这就增加了它的移位或断开的可能性。避免这种情况的一种方法是打开模块，将组件锁定在适当的位置。这是一个有效的解决方案，虽然它增加了重量，使得它不适合便携式设备。这可以通过将灌封物分散到分立元件而不是整个板上加以缓解。然而，如果一个罐装部件失效，更换不是一种选择，灌封材料会把它锁在原位，而板子必须丢弃。在空间应用程序中，主要关注的是性能和通过发射条件生存，这个缺点可能无关紧要。
In accessible equipment with long designated lifecycles or portable applications in which weight is a concern， chip-level integration may provide better protection. The family of synchronous buck power modules from National Semiconductor， for example， integrates external components such as inductors to minimize vulnerability. Designed for moderate-power applications， the ruggedized modules are tested to MIL-STD-883， surviving a drop acceleration of 1，500 G， and a four-minute vibration test with accelerations of 20 G.¹ Exact specifications vary， but the product line can handle up to 42 V of input， stepping it down to a few volts and delivering output currents of up to 4 A. The devices also feature a lead frame and a die-attached pad on the bottom to facilitate heat transfer for extended-temperature operation.
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