깊은 동결 생존 : 소형 DC -DC 전력 모듈이 -40 ° C를 처리 할 수 있습니까?

까다로운 산업 전자 제품의 세계에서 극한의 온도 탄력성은 협상 할 수 없습니다. 북극 계측에서 사막 배치 5G 기지국에 이르기까지 소형 DC-DC 전력 모듈은 중요한 질문에 직면 해 있습니다. -40 ° C에서 안정적인 성능을 제공 할 수 있습니까? 답은 반도체 설계, 열 공학 및 재료 과학의 혁신에 있습니다.

1. -40 ° C 챌린지 : 단순한 숫자 이상

-40 ° C에서 기존의 전력 부품이 흔들립니다. 전해 커패시터는 동결, 솔더 조인트 균열 및 효율 플럼 미트. 실외 통신 장비, 자동차 센서 및 항공 우주 시스템과 같은 산업 응용 분야는 완벽하게 시작 하여이 범위에서 ± 1.3% 전압 정확도를 유지하는 모듈을 모듈합니다. 예를 들어, TDK의 µPOL ™ 시리즈 (3.3 × 3.3 × 1.5 mm)는 1W/mm³의 전력 밀도로이를 달성하여 3D 통합을 활용하여 열 응력을 최소화합니다. 마찬가지로, Mornsun의 1W 컨버터 및 Flex Power Modules의 SIP -7 장치는 독점적 인 PWM 컨트롤러 및 강화 된 기판을 사용하여 -40 ° C에서 +105 ° C에서 전체 작동을 보장합니다.

2. 극단을위한 엔지니어링

재료 혁신 : 커패시터 및 High-TG PCB 재료의 저온 전해질은 Brittences를 방지합니다. 예를 들어 LTM4606 μmodule은 차폐 인덕터와 MOSFET을 LGA 패키지에 통합하여 크래킹 위험을 줄입니다.
열 관리 : 스택 된 인덕터는 히트 싱크 (Linear Technology의 LTM4636에서와 같이) 역할을하여 -40 ° C 주변에서 40 ° C 온도 상승만으로 40A 출력을 가능하게합니다.
전기 안정성 : 초 저온에서 전압 잔물결은 50mvp-p 미만으로 유지되어야합니다 (예 : Xi'an Kezheng의 고온 모듈).

3. 추위에 번성하는 실제 응용 프로그램

5G 인프라 : TDK의 µPOL ™ 모듈은 북극 배치의 원격 무선 유닛 (RRU) 전원 전원 공급원으로, 급속한 과도 응답은 갑작스런 부하 변화 중에 전압 드로 루를 방지합니다.
모터 드라이브 : Flex Power Modules의 PUC -D2BG 시리즈 (6KVDC 격리 포함)는 SIC/GAN 게이트 드라이버가 <6pf 분리 커패시턴스 덕분에 EV 파워 트레인에서 -40 ° C에서 생존 할 수 있도록합니다.
항공 우주 : -55 ° C ~ +125 ° C 등급의 방사선 강화, 1W 마이크로 모듈 (예 : 41 × 23.5 × 8 mm 단위)은 소계 비행에서 항공 전자를 유지합니다.

4. 미래 : 작고 추워지고 똑똑합니다

차세대 소규모 DC-DC 전력 모듈은 -55 ° C 아래로 밀어 내면서 더 줄어 듭니다. Sesub 포장 및 3D 스태킹 (TDK로 개척)은 이식 가능한 의료 기기 및 심층 공간 프로브를위한 2mm³ 설계를 가능하게합니다. 넓은 대역 GAP 반도체 (GAN/SIC)는 극저온 온도에서 96% 이상의 효율을 높일 것입니다.

엔지니어의 경우 콜드 평가 모듈을 선택하려면 세 가지 사양을 확인해야합니다.

스타트 업 신뢰성 (예 : Mornsun의 No -load 점화에서 -40 ° C)
열 경로 곡선 (예 : 110 ° C 주변에서 LTM4636의 20W 출력)
인증 (Flex 전원 모듈 별 안전에 대한 IEC/EN 62368-1).

극심한 온도는 더 이상 손상된 전력을 의미하지 않습니다. 최신 소규모 DC DC 전원 모듈은 세계에서 가장 추운 구석에서 생존하고 뛰어나도록 설계되었습니다.

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July 25, 2025