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CONSIDERAÇÕES SOBRE INSTALAÇÃO, MONTAGEM E REFRIGERAÇÃO 

Antes de instalarmos os semicondutores de potência é importante entendermos o porque da ênfase em se usar a técnica adequada de montagem. Para se obter a máxima eficiência dos componentes é vital a remoção instantânea do calor gerado na junção.


Existem três obstáculos à retirada do calor gerado na junção :

  • resistência térmica entre a junção e base do componente que depende da geometria da montagem ( depende do fabricante)
  • resistência térmica entre base e superfície do dissipador
  • resistência térmica do dissipador que é a responsável pela troca de calor entre o dissipador e o ambiente.

No item primeiro o usuário não pode influir uma vez que só depende do fabricante.
O segundo item depende do grau de planicidade e acabamento da superfície do dissipador e do componente, do uso de uma pasta térmica adequada e do torque correto para o assentamento do componente.
O terceiro item depende do método adequado de uso do resfriamento e do dissipador selecionado. Lembramos que um semicondutor de potência nunca pode ser melhor do que seu dissipador.

Até agora estivemos falando da instalação e operação do sistema e não falamos nada do uso e da manutenção adequados.

Proteja o semicondutor de potência do excesso de calor.

A monitoração periódica da temperatura do ambiente, do funcionamento dos ventiladores de refrigeração ou da água de refrigeração, e temperatura da superfície do componente poderá ser um indicativo antes que uma falha catastrófica venha a ocorrer. Esta instrução deve fazer parte do procedimento de operação do equipamento.

Evite sobrecarregar o equipamento.

A sobrecarga do equipamento também provoca sobrecarga no componente o que pode provocar sua falha ou pelo menos reduzir sua vida útil mesmo que a sobrecarga seja por um período muito pequeno.

Proteja o semicondutor contra transitórios de sobrecarga.

Os equipamentos normalmente contêm proteção deste tipo, o que é relativamente simples. Nas plantas industriais a maioria dos transitórios de tensão são originárias de:

  • O chaveamento é a causa mais comum. Sempre que uma corrente é aplicada ou desligada de uma carga indutiva, é gerada uma tensão transitória. Os transformadores e motores são altamente indutivos. Estes transientes são originados em circuitos remotos e podem realimentar o semicondutor através da rede. A proteção do semicondutor de tais transientes é uma questão de se atenuar o surto de corrente a um nível permitido para o componente em questão.
  • Transitórios devido à comutação associados à característica de recuperação.
  • Reversa de uma junção retificadora. Como os componentes estão sempre indo da condução ao corte isto implica em variações rápidas de di/dt. Devido a isto e onde se usar componentes rápidos deve-se tomar o cuidado de manter as indutâncias no mínimo possível.
  • Surtos regenerativos em cargas dinâmicas ou indutivas . A supressão destes transientes depende de dispositivos de proteção com grande capacidade de armazenamento de energia.
  • Proteja o circuito do semicondutor de potência de sobrecarga de corrente.
    Para tanto devem ser usados fusíveis.
  • Mantenha o semicondutor de potência sempre limpo.
  • A capa cerâmica ou o vidro da capa vidro metálica pode ser uma fonte de problema quando acumula sujeira. O efeito corona pode provocar uma pane no semicondutor se a superfície do componente estiver limpa e quando a tensão voltar ao normal o efeito corona se extingue. Portanto a limpeza periódica é altamente recomendável uma vez que caso a superfície esteja suja pode ocorrer de o efeito corona não se extinguir.


CONDIÇÕES DE FUNCIONAMENTO DOS RETIFICADORES

  • Temperatura ambiente para retificadores a ventilação natural: < 45ºC

  • Temperatura ambiente para retificadores a ventilação forçada: < 35ºC

  • Velocidade do ar para retificadores a ventilação forçada: > 6 m/s

  • Vazão de água para conjuntos refrigerados a água: > 4 l/min

  • Temperatura da água para conjuntos refrigerados a água: < 40ºC

  • Mínima temperatura do dissipador para retificadores a diodo: 90ºC

  • Mínima temperatura do dissipador para retificadores a tiristor: 85ºC

  • Recomendação: usar retificadores a 80% IDmáx