Схема друкованої плати для високого бічного вимикача (сильний струм)


9

Я працюю над компонуванням друкованої плати для двох високих бічних вимикачів. Нижче ви можете побачити картинку мого поточного макета.

Розмітка друкованої плати

Вага міді майбутньої друкованої плати, ймовірно, буде 2 унції / фут² (двостороння). Я використовую два p-канальні MOSFET (IPB180P04P4). Я очікую 10 Ампер для MOSFET праворуч (я вибрав дуже близький до мінімальної площі, Pd близько 0,2 Вт) і 15 Ампер (U2, пік при 30 Ампер, Pd близько 0,45 Вт, макс 1,8 Вт) для MOSFET зліва (U1, 8 см² міді).

IC1 - датчик струму.

Кінцеві блоки (U15, U16) мають такий тип: WM4670-ND на Digikey .

Щоб стверджувати стільки струму на цьому типі друкованих плат, один із онлайн-калькуляторів сказав мені, що мені потрібно 20 мм слідів. Щоб заощадити простір, я вирішив розділити цей великий слід на дві сліди (одна вгорі, друга внизу). Я з'єдную обидві сліди з малюнком віаз (розміром свердла 0,5 мм на сітці 2х2 мм²). Я не маю досвіду в такому вигляді компонування, тому я переглянув інші дошки та вибрав розмір, який мені здався справедливим. Це правильний шлях за допомогою шаблону?

Під MOSFET я використовую такий же малюнок, але з меншим розміром свердла 0,3 мм, щоб зробити тепловий вузол. Чи краще припої будуть стікати при такому розмірі? Жоден із флаконів досі не заповнений ...

Я також замислююся про те, щоб на цих слідах не було жодної паяльної маски, що було б нанести трохи пайки на мідь.

Я також стурбований накладками MOSFET. Я вирішив не покривати їх міддю. Я думав, що пристрій може самоцентризуватися таким чином, але це, можливо, може збільшити опір ...

Будь ласка, коментуйте макет!
Дякую !


РЕДАКТ 1

Я трохи вдосконалюю дизайн. Я додав більше віасу під теплові прокладки MOSFET. Під MOSFET є якась гола мідь (якщо я хочу в майбутньому додати радіатор).

Топ v2

Будь ласка, не соромтесь коментувати! Заздалегідь спасибі !


EDIT 2

Нове оновлення цього дизайну. Я збільшив область міді навколо відводів MOSFET. Це повинно зменшити опір цих слідів.

Я додав більше віаз між верхнім і нижнім шарами, щоб поліпшити розподіл струму в цих шарах.

Я запитав у виробника, чи можу я підключити вітри під пристрої, щоб поліпшити тепловіддачу. Він сказав мені, що це було двозначним.

Я не думаю, що я щось змінитиму. Це було якось моїм найкращим здогадом, тому я можу дати йому піти, якщо ніхто не має коментарів.

Верхня нижня v3 Знизу v3


1
Кілька речей: По-перше, ви дійсно не хочете багато (або будь-які) віаси безпосередньо під вашими MOSFET. Або вам доведеться доплатити за будинок дошки, щоб підключити їх, або вони відкинуть припой від деталі (або ще гірше, якщо вітрини будуть натягнуті на дно, випаровувачі потоку потоку можуть зробити великі порожнечі прямо під FET). Я рекомендую розширити область міді навколо колодки FET (як ви робили зліва від U $ 2) і додати туди більше віасів. Крім того, хоча сліди на розмальованому сліді можуть допомогти, це додасть додатковий крок виготовлення. Буде важливо, якщо ви чутливі до витрат. Виглядає як веселий проект!
бітмак

Так, це веселий проект !! Дякую за коментарі, виробник вже виготовляє дошки. Я точно буду звертати увагу на ці питання. Я хвилююся за віаси під MOSFET. Вони не підключені, але я сподіваюсь, що вони не будуть надто сильно припаювати деталь. Я говорив про цю проблему в іншому питанні. Про те, як нанести якийсь припой на безмасковані сліди, я подумав про це і вирішив, що може вийти без цього. Це також зменшує ймовірність короткого замикання, що не є поганою справою ...
Marmoz

Щодо мідної області, мені на жаль не вистачало місця. Тому, якщо я хочу покращити тепловіддачу, я скоріше використовую радіатор. Пустоти під MOSFET - одна з головних проблем, яку мені доведеться вирішити незабаром! Чи є у вас поради щодо цього (тепер, коли дошки зроблені таким чином)?
Мармоз

Я завжди отримував пораду "ніколи" не використовувати відкриті флакони в прокладці. Іноді мені потрібно, тому я вклав кілька, і це вийшло досі. Вони роблять гніт пайку! Я зробив один раз дошку з великою кількістю таких (менше, ніж у вас, хоч ( усмішка )), і припой підбіг до нижньої сторони дошки і об'єднався однією великою краплею. Навіть незважаючи на те, що між віями нижнього шару була паяльна маска! Спроба вирішити цю проблему полягає у «наметі» віаси на нижньому шарі. Це означає, що вони покриті паяльною маскою. Це можливо лише в тому випадку, якщо
віаси

Проблема в цьому полягає в тому, що гази, що розширюються (або з самого повітря, або з потоку) не можуть вийти через нижню частину плати. Вони підштовхуються до БНТ, залишаючи бульбашки і порожнечі. Не вдале рішення. Якби я був на вашому місці, коли дошки вже виготовляються, я, мабуть, запустив би паяльник у вітрини вручну, перш ніж паяти БНТ. Сподіваємось, вона не закінчиться знизу :)
бітмак

Відповіді:


2

Мені цікаво, як ви отримали свої цифри розсіювання потужності. Якщо дивитись на аркуш даних, це виглядає як 10:00 на 200 мВт (підвищення температури на 12 градусів), 30 ампер, 2,5 Вт із підвищенням температури на 90 градусів (враховуючи, що Rthja становить 40 градусів / Вт, що здається правдою, навіть якщо у вас 6 см ^ 2 області ПХБ).

Це означає, що якщо ви хочете витягнути багато тепла з ваших БНТ, ви можете мати .250 ", прокладений через отвір, просвердлений під ними, а потім використовувати мідний шлачок, який простягається вгору через отвір і контактує ззаду пакета. може також приклеїти радіатор до верху, але це не настільки ефективно, як намагатися провести через корпус.

На запитання щодо вашого макета, це схоже на 6 мільйонів слідів для всіх вихідних запитів. Це було б поганим вибором у 30А, порівняно загляньте всередину запобіжника 30А :-) Це означає, що ви нагрієтесь на цьому сліді. Яку коли-небудь ширину сліду ви виберете, зробіть обчислення на обраному вами рівні міді та використовуйте поточний опір квадрата x, щоб обчислити, скільки ватт цей слід буде розсіюватися.

Вам не потрібні всі флакони, які ви маєте на майданчику. 5 було б достатньо для теплового з'єднання зверху вниз. Я бачив, як люди просто користуються одним, але ви сильно покладаєтесь на тарілку, хоча і в цьому отворі.


Власне, більша частина струму йде від блоку IN до блоку OUT, вони є термінальними блоками. Я мушу знову пройти номер, я їх зараз не маю на увазі, але це спрацювало нормально. Я не впевнений, що розумію трюк з мідним слизом ... Добре для всіх віасів, я насправді не знав, тому спробував це. Приємно знати наступного разу, дякую!
Мармоз

1

Ви можете подумати про видалення припойної маски через сліди високого струму і дозволити покриттю hasl трохи їх загустити (а можливо, заповнити віаси?).


Хтось все ще використовує HASL? Багато виробників друкованих плат більше навіть не підтримують HASL, оскільки різниця у вартості практично відсутня, а ENIG забезпечує кращу, більш рівну обробку.
Олівер

Я просто можу сказати, що вони насправді закінчили ENIG. Однак я не знімав паяльну маску, але це було гарним моментом. Дякую
Мармоз

1

Подумайте про використання друкованої плати з алюмінієвої підкладки, якщо вам потрібна така потужність охолодження. Це багато ТЕПЛОВИХ ВІАС, я не думаю, що багато протокольних цехів зроблять це без додаткової плати за буріння.


Загальний коментар у випадку, якщо це комусь допомагає: багато місць проводять лінію на 35 свердлах на квадратний дюйм.
Ентоні

Я тоді не знав друкованої плати з алюмінієвої підкладки. Але це остаточно вийшло. Я бачив комерційні друковані плати для сильних струмів з цими великими віями, тому подумав, що це не може нашкодити. Я насправді не знаю, чи стягували мені додаткові збори, вони нічого не говорять у котировці ... але це не означає, що вони мені не стягували плати.
Мармоз
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.