Odprowadzanie ciepła z TO-252

W czasach gdy jeszcze stosowałem montaż THT, zwykle nie było wielkich problemów z odprowadzaniem ciepła. Stabilizator w obudowie TO-220 potrafił znieść całkiem sporo, gdyż wbudowana blaszka potrafiła w wielu zastosowaniach rozproszyć wystarczającą ilość ciepła i element podczas pracy nie robił się gorący w dotyku. W bardziej ekstremalnych sytuacjach wystarczyło przykręcić kawałek aluminiowego kątownika.

Gdy przerzuciłem się na stabilizatory SMD, też wielkiego problemu nie było - thermal pad przylutowany bezpośrednio do ogólnego pola masy niemal zawsze zapewniał odpowiednie chłodzenie w amatorskich projektach.

Teraz jednak zastanawiam się nad inną sytuacją - co w przypadku, kiedy funkcję thermal pada pełni wyprowadzenie niepołączone z masą? Na przykład dren w tranzystorze pełniącym funkcję klucza w przetwornicy impulsowej, albo thermal pad w takiej przetwornicy jak LM2596S?

Konkretnie mam kilka pytań:

1) Istniej sytuacje, kiedy taki tranzystor/przetwornica poradzi sobie bez dodatkowego chłodzenia i mogę po prostu podciągnąć ścieżki, bez stawiania dużego pola miedzi dookoła? 2) Czy jeśli w prototypie podczas pracy taki element robi się ciepły w dotyku, ale nie parzy, to można uznać, że pracuje w dostateczne "komfortowych" warunkach? 3) Jaka jest zasada do do szacowania wymaganego pola miedzi, potrzebnego do odprowadzenia ciepła z takiego elementu? 4) Czy dopuszczalne jest wspomaganie się innymi metodami, np. przyklejenie małego miedzianego/aluminiowego radiatorka od góry obudowy TO-252? Pamiętam, że w czasach pierwszego Raspberry Pi schładzano w ten sposób liniowy stabilizator na wejściu zasilania.
Reply to
Atlantis
Loading thread data ...

W dniu 2021-07-07 o 20:32, Atlantis pisze:

Ależ oczywiście, np. powszechnie stosowane w stepstickach przyklejane radiatorki.

Pozdroofka, Pawel Chorzempa

Reply to
Pawel "O'Pajak

W dniu 07.07.2021 o 20:32, Atlantis pisze:

Może czegoś nie wiem, ale akurat w LM2596S to chyba radiatorek jest na masie. Z tym, że to bardzo stary układ i tak za bardzo to nie widzę powodu żeby go jeszcze używać. A odnośnie dalszych pytań to masz ładnie w pdf podane parametry termiczne. Nie wprost moc, ale łatwo to przeliczyć. Tylko trzeba wiedzieć ile mocy w układzie się wydzieli. W układach zaczynających się na LM26 przy tych samych parametrach wydzieli się tej mocy sporo mniej, chociaż to też stare układy są.

O ile to pole nie jest potrzebne do czegoś innego. Ogólnie w opisach układów masz informacje nt odprowadzania ciepła i bywa że są informacje również dla minimalnego pada. Często są też przykłady płytek, niekoniecznie w "ogólnym" pdf, czasem trzeba sięgnąć do not aplikacyjnych. Bywa że np są podane rezystancje termiczne do górnej powierzchni układu, w razie gdybyś miał dokleić z góry radiator...

Tak.

W lepszych dokumentacjach układów masz informacje na ten temat, przynajmniej jakieś przykłady. Ale to różnie bywa. Jeżeli takich informacji nie ma to bywa że wolę poszukać innego układu. A ogólnie z jednej strony wiadomo że im więcej tym lepiej, ale co za dużo to niezdrowo :)

Jasne że tak. Są też radiatory lutowane do PCB, akurat do TO252 to masz np takie:

formatting link
Pozdrawiam

DD

Reply to
Dariusz Dorochowicz

W dniu 2021-07-07 o 20:32, Atlantis pisze:

Weźmy klasykę 7805 w DPAK. W karcie katalogowej:

formatting link
pierwszym rysunku jest schemat a już na drugim (str.7) jest to o co pytasz.

Weźmy dane z prawych końców wykresów: rezystancja termiczna jakieś

47°C/W, moc około 2,13W. Z tego wynika wzrost temperatury struktury względem temperatury otoczenia 47*2,13 = około 100°C. Wykresy są dla temperatury otoczenia 50°C czyli zakładają max temperaturę struktury równą 150°C co się zgadza z podanym max w tabelce na stronie 2. Wszystko gra.

W tabelce na str 2 masz też podaną rezystancję Junction-Case 5°C/W. Dla 2.13W oznacza to 5*2,13=10,65°C. Taka jest różnica między temperaturą obudowy (tej metalowej części) a struktury. Czyli jak struktura ma 150°C to obudowa ma około 139°C. I są to maksymalne dopuszczalne warunki pracy. Z tego masz odpowiedź na Twoje pytanie 2 - jak element ma temperaturę około 80°C to już bardzo mocno parzy a do jego granic zastosowania jeszcze jest daleko.

Ja tam wolę być znacznie poniżej parametrów dopuszczalnych, a nawet parzenia :) P.G.

Reply to
Piotr Gałka

W dniu 08.07.2021 o 09:51, Piotr Gałka pisze:

Dorzucę opis starej, pewnie znanej Wam metody praktycznej: na radiator lub obudowę kładziemy pipetką kroplę wody. Jeśli odparuje w około 30 sekund, to jest OK.

P.P.

Reply to
Paweł Pawłowicz

formatting link
Pozdrawiam

Adam Górski

Reply to
Adam Górski

Ja mam inną rule of thumb (nomen omen): jak się nie da dotknąć, to schrzaniłem. :)

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski

No pewnie. Idąc dalej na skali szajby:

2: thermal jumper z azotku glinu:
formatting link
3: płytka z IMS 4: płytka z ceramiki tlenkowej 5: płytka z ceramiki azotkowej.

Do 3 włączie Cię stać. ;)

Pozdrawiam, Piotr

Reply to
Piotr Wyderski

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.