एक शक्ति SMD MOSFET के लिए पर्याप्त गर्मी प्रदान करने के लिए मैं पीसीबी पर आवश्यक तांबे के क्षेत्र का निर्धारण कैसे करूं?

Question

मैं एक लोड पर स्विच करने के लिए IRFR5305PBF पावर MOSFET (http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfr5305pbf.pdf) का उपयोग करने की योजना बना रहा हूं। मैंने निर्धारित किया है कि मुझे Rthsa <29 C / W के साथ एक बाहरी हीटसिंक की आवश्यकता है।

मैं पीसीबी पर तांबे के क्षेत्र का निर्धारण करने के बारे में कैसे जाऊंगा <29 C / W का थर्मल प्रतिरोध प्रदान करने के लिए आवश्यक है?

मैंने Google और IEEE डेटाबेस पर खोज करने का प्रयास किया है, लेकिन लेख मुझे स्पष्ट रूप से नहीं दिखाते हैं कि यह कैसे गणना की जाए।

संपादित करें: मैं ऊपर और नीचे 1 औंस तांबे के साथ 4 परत पीसीबी का उपयोग कर रहा हूं, और आंतरिक परतों के लिए 0.5oz तांबा।

Comments

शायद आप इसे गलत तरीके से देख रहे हैं? एक कम-प्रतिरोध वाले पी-चैनल डिवाइस का उपयोग क्यों न करें, जैसे कि यह डिवाइस: फेयरचिल्डसेमी . com / pf / FQ / FQPF47P06.html । या इससे भी बेहतर, एक एन-चैनल डिवाइस का उपयोग करें (यदि आप इसे लोड स्विच के रूप में उपयोग कर रहे हैं, तो गेट को चालू करने के लिए चार्ज पंप ड्राइवर का उपयोग करें।)

— थॉमस ओ

Answer 1

दुर्भाग्य से आपके प्रश्न का कोई सरल उत्तर नहीं है। हर संभव कॉन्फ़िगरेशन को मापने या उसकी विशेषता के लिए किसी के लिए समस्या में बहुत सारे चर हैं: FR4 की मोटाई, तांबे के विमान परतों की संख्या, विमान परतों के बीच व्यास की संख्या, बोर्ड पर वायु प्रवाह की मात्रा और इनलेट हवा का तापमान , आस-पास के अन्य भागों के थर्मल योगदान, आदि, आदि।

मानक परीक्षण विधियां हैं, लेकिन ये शायद ही किसी भी वास्तविक स्थिति के लिए प्रासंगिक हैं, मुख्यतः क्योंकि वे तांबे के परतों के साथ नंगे एफआर 4 का उपयोग करते हैं क्योंकि गर्मी फैलाने वाले तत्व हैं। विभिन्न विक्रेताओं ने कुछ कॉन्फ़िगरेशन के लिए मूल्य भी प्रकाशित किए हैं। उदाहरण के लिए, आपके द्वारा लिंक की गई डेटाशीट IRF के AN-994 को संदर्भित करती है , जहां वे उस कंपनी द्वारा पेश किए गए विभिन्न पैकेजों के लिए थर्मल प्रतिरोध मान देते हैं। लेकिन ध्यान दें कि उनकी मानक परीक्षण स्थिति 2 ऑउंस का उपयोग करती है। बाहरी परतों पर तांबा।

रैखिक प्रौद्योगिकी एक और कंपनी है जो सूचनात्मक थर्मल परिणामों को प्रकाशित करती है। यदि आप अपने FET के समान पैकेज में उनके किसी एक हिस्से को पा सकते हैं, और डेटाशीट की जांच कर सकते हैं, तो वे संभवतः ऊपर और नीचे की परतों पर विभिन्न आकार के ताप प्रसारकों के लिए थर्मल प्रतिरोध की एक तालिका दे देंगे।

उदाहरण के लिए, उनके DDPAK पैकेज के लिए, जो आपके IRF भाग के DPAK के समान नहीं है, वे देते हैं:

(LT1965 डेटाशीट से, परीक्षण स्थितियों पर अधिक विस्तार के लिए वहां देखें)

कम से कम आप देख सकते हैं कि कम से कम 29 C / W तक पहुंचना कुछ चुनौतीपूर्ण है। रैखिक परिणामों में एकमात्र परीक्षण की स्थिति ने शीर्ष और नीचे दोनों परतों पर तांबे के 4 वर्ग इंच की आवश्यकता को प्राप्त किया।

लेकिन फिर से, आप केवल इन आंकड़ों पर दिशा-निर्देशों के रूप में भरोसा कर सकते हैं, क्योंकि एयरफ्लो जैसे कारक आपके आवेदन में वास्तविक परिणामों को दृढ़ता से प्रभावित करेंगे।

Answer 2

सुझाव दें कि आप एसएमटी हीट सिंक (उदाहरण के लिए डीपीके उपकरणों के लिए यह एक ) देखें क्योंकि वे आपके चश्मे (पर्याप्त एयरफ्लो / संवहन के साथ, निश्चित रूप से) को पूरा करेंगे।

अकेले पीसीबी कॉपर क्षेत्र के लिए, आप फेयरचाइल्ड से इस तरह के नोटों की जांच कर सकते हैं , लेकिन मुझे इस पर संदेह करने से संदेह है कि आवश्यक क्षेत्र काफी बड़ा है (> 1 वर्ग इंच) जो शायद गर्मी डूबने की अच्छी गारंटी नहीं है।

Answer 3

रॉबर्ट कोल्लमैन इस विषय में आपकी वीपीएन आपूर्ति में लेआउट पेज के कुछ भाग प्रदान करता है- खंड V - थर्मल विचार में लेआउट विचार।

मैंने कभी खुद से ऐसा नहीं किया, लेकिन मुझे यह पेपर याद था। वह कुछ उदाहरण प्रदान करता है, इसलिए मुझे लगता है कि आप इसे अपने मामले में स्थानांतरित कर सकते हैं।

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नया लिंक। 2004/05 पावर सप्लाई डिज़ाइन सेमिनार बुक ti.com/lit/ml/slup224/slup224.pdf

— Unknown123

Answer 4

यहां एक दिलचस्प लेख है जो डिवाइस के नीचे 4 परतों और व्यास का उपयोग करने का सुझाव देता है: AN10874 - LFPAK MOSFET थर्मल डिजाइन गाइड - एप्लिकेशन नोट

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अब यह दस्तावेज एक अन्य पते पर उपलब्ध है: आस्तियाँ ।nexperia.com

— रोमन