Professionelle Audiotechnik - Dynacord
Modellierung der Halbleitersperrschichttemperatur – Junction Temperature Modeling (JTM)

Modellierung der Halbleitersperrschichttemperatur – Junction Temperature Modeling (JTM)

Modellierung der Halbleitersperrschichttemperatur – Junction Temperature Modeling (JTM)

Modellierung der Halbleitersperrschichttemperatur – Junction Temperature Modeling (JTM)

Für den sicheren Betrieb von Audioleistungsverstärkern muss jeder Halbleiter innerhalb seines sicheren Arbeitsbereiches (SOA = Safe Operating Area) betrieben werden. Üblicherweise kommen zum Schutz der Komponenten konventionelle Schutzmechanismen zum Einsatz, bei denen meist der maximale Strom auf einen niedrigen und unkritischen Wert begrenzt wird. Zusätzlich wird auf einfache Weise die Temperatur am Kühlkörper der Leistungsbauteile gemessen und bei Erreichen des kritischen Temperaturbereichs die Last abgeschaltet oder die Ausgangsspannung reduziert. In der Regel sind diese Schutzmechanismen ausreichend und vermeiden eine Überlastung der Elektronik. Allerdings ist dabei auch ein sehr hoher Sicherheitsrand zu berücksichtigen. D.h. die maximal mögliche Leistungsfähigkeit der Halbleiterkomponenten kann bei weitem nicht genutzt werden, weil man dazu die tatsächliche Sperrschichttemperatur (Junction Temperature) im inneren der Halbleiterbauteile kennen müsste. Beim Junction Temperature Modeling (JTM) von Dynacord wird die Temperatur abhängig von den Betriebsparametern wie z.B. Betriebsspannung, Gehäusetemperatur, Ausgangsstrom und Ausgangsspannung in Echtzeit modelliert. Dies erfolgt mittels eines kontinuierlichen Algorithmus, der auf alle wesentlichen Halbleiter im Verstärker angewandt wird. Relevante Betriebsparameter wie Strom und Spannung werden permanent gemessen. Die daraus resultierende Verlustleistung der Komponenten wird einem komplexen Temperaturmodell des Kühlsystems zugeführt. Daraus werden dann permanent die tatsächlichen Sperrschichttemperaturen der Leistungshalbleiter in Echtzeit errechnet. Diese Vorgehensweise erlaubt eine optimierte Nutzung der Halbleiterbauteile, was schlussendlich zu deutlich leistungsfähigeren Endstufen führt und das bei kompromissloser Zuverlässigkeit.Hauptvorteile:

  • Maximale Ausgangsleistung
  • Maximale Zuverlässigkeit
  • Maximierung des Temperaturbereichs