Tehojohtopiirit

Tehojohtopiirit ovat sähköpiirejä, joiden tarkoituksena on käsitellä suuria sähkövirtoja ja tehoa. Niitä käytetään pääasiassa teholähtöisessä elektroniikassa, sähkönjakelussa, moottorikäytöissä sekä erilaisissa tehonsiirto- ja voimansiirtosovelluksissa. Tehojohtopiirien keskeinen tehtävä on siirtää, kytkeä ja hallita suuria virtoja turvallisesti ja tehokkaasti, usein yhdistäen sekä voimansiirron että suojaus- ja hallintakomponentit.

Typillisiä ominaisuuksia ja komponentteja ovat paksut johtimet tai bussit, suuret kytkimet ja puolijohdekomponentit kuten IGBTs, MOSFETit tai thyristorit, sekä diodit. Piirissä on usein myös suojalaitteita, kuten sulakkeita tai vikavirtasuojaimia, ja riittäviä jäähdytysratkaisuja lämpötilan hallitsemiseksi. Eristeis- ja eristyskäytännöt sekä asennuskapasiteetti ovat olennaisia, koska piirin on kestettävä sekä jännitteet että korkeaa virtaa ilman vaurioita. Piirien suunnittelussa kiinnitetään huomiota sekä sähköiseen että mekaaniseen luotettavuuteen, kuten creepage- ja clearance-etäisyyksiin, induktanssin minimointiin sekä EMI/EMC-suojaukseen.

Käyttökohteita ovat esimerkiksi suurten teholähteiden lähdöt ja jakelunohjaus, teollisuuden moottorikäytöt, sähkönjakelupaneelit sekä uusiutuvan energian järjestelmät ja sähköiset ajoneuvot. Tehojohtopiirit ovat usein säädeltyjä turvallisuus- ja suorituskykyvaatimuksilla, ja niiden suunnittelu sekä ylläpito nojaavat kansainvälisiin standardeihin ja suosituksiin, kuten IEC/EN-sarjan standardeihin sekä soveltuviin sovelluskohtaisten standardien vaatimuksiin.