Як зберегти лінійний регулятор прохолодним без фактичного радіатора?

Я хочу використовувати лінійний регулятор для деяких застосувань, він знаходиться в пакеті SOT-223 (не SOT-89). Як зберігати прохолоду, бажано без об'ємного радіатора? Регулятор може розсіювати 2-3 Вт тепла. Я чув, що ви можете використовувати мідні сліди під регулятором на друкованій платі, щоб підтримувати регулятор прохолодним; хтось має посилання на це?

Ви не зможете розсіяти стільки тепла лише мідними слідами, щоб відвести тепло. (SOT-89 - це також дуже невеликий пакет, ви впевнені, що певна частина цього конкретного пакету оцінюється в 3 Вт?)

Я використовую пакети розміром D-Pak з великою кількістю міді на чотирьох шарах і масивів віасів, щоб спробувати дати пристрою багато міді для тепловідводу.

Це досить добре працює при низьких робочих навантаженнях, але не працює при безперервному навантаженні (є висока термостійкість повітря). Для високих вимог до розсіювання вам потрібні плавники та повітря, що рухається по них, і якщо ви не будуєте плати інакше, ніж я знаю, як вам, вам знадобиться радіатор, щоб отримати ці плавники.

Я розумію, що це не відповідає безпосередньо на ваше запитання, а щось, що ви можете розглянути.

Замість того, щоб розсіювати стільки енергії, ви можете поставити перетворювач долара перед вашим лінійним регулятором. Отримайте долар для виведення напруги трохи вище, ніж вимагає ваш лінійний регулятор.

Це не тільки зменшить кількість тепла, яке ви повинні розсіяти, але й підвищить ефективність вашої конструкції.

Що стосується затоплення тепла, я схильний ставити кілька війок безпосередньо до своєї площини. Земна площина, здається, дуже добре розсіює тепло. Якщо ви переходите на дошку 4+ шару і маєте внутрішню площину заземлення, то тепловіддача не буде майже такою ж хорошою.

Його закони фізики. Потрібно розсіяти 3 Вт через пристрої з великим термічним опором, буде підвищення температури. Використання мідних слідів може відводити тепло від пристроїв для поверхневого монтажу на друкованій платі. Але цю спеку все ж потрібно затопити.

Дивлячись на пристрій SOT223, вони мають Rj-a 91 К / Вт, що означає, що при двох-трьох ватах можна очікувати підвищення температури 273 К. Це приготує ваш пристрій. Rj-s (опір точки опору до точки пайки) становить 10 К / Вт, за умови, якщо ваша плата може розсіювати тепло, прилад буде на 30 К вище навколишнього середовища.

Якщо ваша дошка встановлена ​​в металевому корпусі, ви можете, доклавши трохи зусиль із проектування, вирівняти великі теплові прокладки на платі з островами на металевому корпусі.

        /---\                        hot device    
==================================   PCB
_______/     \______/    \______     Metal enclosure

Використання великих мідних прокладок на кожному шарі з великою кількістю вітрів допоможе в передачі тепла. Єдине інше питання - це зафіксувати друковану плату до металевого корпусу та застосувати достатній тиск та тепловий склад, щоб дошка могла проводити тепло у корпусі.

Це ефективно передає тепло від компонента до дошки і до корпусу. Таким чином корпус фактично стає радіатором.

Без радіатора на платі ви зменшите Rj-a з 91 К / Вт до нижчого значення. Що це за значення, вам потрібно буде визначити експериментально. Зробіть просту плату з відповідним пристроєм і нагріваючими колодками на кожному шарі за допомогою віас, потім збільшуйте кількість енергії, яку ви пропрацюєте через пристрій, акуратно до двох / трьох ват і використовуючи термопари , запишіть температуру на дошці та пристрої. Це дасть змогу обчислити Rj-a пристрою на вашій платі.

Так, ви можете охолодити пристрій за допомогою дошки. Зауважте, що для цього потрібна досить велика площа поверхні. Не сподівайтесь, що вся ваша дошка дасть компоненту охолоджуючий ефект, наприклад, якщо вкладка знаходиться на основній площині. Єдина ефективна зона - в межах від 6 до 8 см, я вважаю.

Через або невеликі отвори, які ви зазвичай бачите в цих площинах, є тепловими. З іншого боку дошки, ймовірно, є і мідний літак. Це збільшує теплове охолодження, але це може бути важко зробити, коли ви прототипуєте власні дошки в будинку. Отвори не можуть бути такими великими (порядку декількох десятих мм).

Днями я зробив регулятор перемикання, який також потребував охолодження. Це було в корпусі TO-263, який трохи більший. Але як би там не було, в аркуші національних даних на сторінках 4 та 5 було вказано, що з 1 м2 мідної площі я мав опір охолодження 26С / Вт. Це JA, що не дуже погано. Якщо ви відволікаєте 3 Вт, це додасть 75 ° С над температурою навколишнього середовища, що досить добре. У цьому конкретному випадку я робив друковану плату на аматорському травлювальному апараті, тому зробив площу вдвічі більшим, оскільки паяльне з'єднання з пабом важче зробити.

Як описано в " Розсіюванні потужності низького профілю" , можливо, ви зможете витратити трохи тепла в іншому компоненті (резисторі вище або другого регулятора), тому ваш регулятор не повинен сильно розсіюватися. Вам доведеться провести розрахунки для мінімальних і максимальних напруг, а також мінімальних і максимальних навантажень, які ви очікуєте побачити.

Це може бути дуже жорстоко, і я не робив жодних теплових оцінок щодо ваших вимог, але одним із варіантів, якщо фізичний розмір радіатора є проблемою, полягає в тому, щоб залити дошку або область пристрою складом, який має низький термостійкість. Я бачив, як це робилося зі старим простим аральдітом для поширення теплового навантаження. Якщо шліфування проводиться всередині металевого корпусу, то ви також маєте перевагу на металоконструкціях. Зверніть увагу - це ускладнює переробку тату!

Досліджуючи те саме питання щодо транзистора з комутацією пакетів SOT-223, я натрапив на посібник з напівпровідникового методу паяння та монтажу ON (знайти його тут: http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/SOLDERRM-D.PDF ). Це складений набір статей з теплових та монтажних міркувань і включає десятки слідів для загальних типів упаковок (включаючи SOT-223). Сюди також входять статті про те, як підготувати кріплення радіатора на друкованій платі, термічну змазку та інші методи, які я раніше не розглядав. Документ нещодавно переглянуто, липень 2014 року.

Я вважав, що варто передивитися.