मैं टी -२२० को एक बस बार पर कैसे कस सकता हूं?

Question

मैं 8 MOSFETs (द्वि-दिशात्मक अवरोधन, प्रत्येक दिशा में 4) से मिलकर एक छोटा सा स्विचिंग सर्किट बना रहा हूं, जिसे 1kHz पर 100-200A स्विच करना चाहिए।

मैंने निष्कर्ष निकाला है कि चूंकि पीसीबी एक मोटी तांबे की परत के साथ आसानी से उपलब्ध नहीं है, इसलिए एक बेहतर समाधान बस बस बार पर सीधे MOSFETs बढ़ रहा है, जिसमें बिजली के केबल भी लगे होते हैं। इस प्रकार, मुझे केवल MOSFETs (खुली हवा में) के बीच स्रोत-पिन को मिलाप करने की आवश्यकता है। यह कई समस्याओं को हल करता है: अच्छा थर्मल अपव्यय, MOSFET के लिए केबल से कम वोल्टेज ड्रॉप और बहुत कम टांका लगाने के साथ सभी घटकों के आसान बढ़ते / प्रतिस्थापन।

मेरा सवाल यह है: मुझे बस-बार के लिए टीओ -२२० पैकेज को कितना कड़ा करना चाहिए? क्या मैं यह मानने के लिए सही हूं कि सभी इलेक्ट्रॉनिक्स काले प्लास्टिक के हिस्से के भीतर हैं, और इसलिए मैं इसे उतना ही कड़ा कर सकता हूं जितना मैं चाहूंगा? क्या कोई संभावित समस्याएं हैं, जैसे गर्मी-खराब होने के कारण खराब कनेक्शन आदि?

यहाँ उत्सुक के लिए मेरा योजनाबद्ध है:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

संपादित करें: MOSFET डेटाशीट में लिंक जोड़ा गया । पैकेज विवरण दिखाने वाले निर्माता से डेटशीट , लेकिन टैब से जुड़ा डी नहीं दिखा रहा है।

Comments

स्पष्ट करने के लिए, आप टोक़ के आंकड़े देख रहे हैं?

— W5VO

इसे कस लें जब तक कि थ्रेड्स बंद न हो जाएं तब तक इसे एक चौथाई मोड़ से वापस कर दें। गंभीरता से हालांकि, आप लोड-असर कनेक्शन नहीं बना रहे हैं, लेकिन एक इलेक्ट्रिकल और थर्मल एक। आप एक सर्किट का निर्माण कर रहे हैं, एक सस्पेंशन ब्रिज नहीं, बस इसे एक पेचकश / नट-स्पिनर के साथ मजबूती से करें और आप जाने के लिए अच्छे हैं।

— वॉसनाम

4A के माध्यम से 200A तक प्रत्येक 50A है। यदि वह निरंतर है, तो आप शायद अपनी मस्जिद बंद कर देंगे।

— मार्सेलम

इसके अलावा, उच्च तापमान स्थितियों में नाइलॉक नट्स का उपयोग करने से सावधान रहें। वाशर को लॉक करके आपको बेहतर सेवा दी जा सकती है।

— वॉसनाम

@ MarcusMüller, डेटशीट कहती है, "कंटीन्यू ड्रेन करंट 120A" और "

— पल्स्ड

Answer 1

जिस हिस्से से आप गर्मी को बाहर निकालने की कोशिश कर रहे हैं, वह मोटे तौर पर काले प्लास्टिक के हिस्से के केंद्र में है और लीड फ्रेम के खिलाफ है। ओवरइटाइटिंग द्वारा लेड फ्रेम (मेटल पार्ट) को विकृत करने से खराब हीट ट्रांसफर होगा और यहां तक ​​कि लीड फ्रेम तक डाई की बॉन्डिंग को नुकसान पहुंच सकता है या अगर यह नरम मेटल लीडफ्रेम को थोड़ा भी मोड़ता है तो खुद ही मर जाएगा।

आपको उस हिस्से को ओवरहैंग नहीं करना चाहिए जिसमें आपकी तस्वीर के बाएं हिस्से में दिखाया गया डाई है- आदर्श रूप से वह हिस्सा जिसे आप हीट सिंक के साथ अंतरंग संपर्क में चाहते हैं। पेंच ऑफसेट है क्योंकि यह मरने के केंद्र के माध्यम से एक पेंच लगाने के लिए असुविधाजनक है, लेकिन आप वास्तव में प्लास्टिक और गर्मी सिंक के तहत भाग के बीच संपर्क और कुछ दबाव बनाने की कोशिश कर रहे हैं। कुछ निर्माता वसंत क्लिप का उपयोग करते हैं जो प्लास्टिक पर ही धक्का देते हैं। एक Infineon पेज से , यहाँ एक विशाल आंतरिक डाई के साथ एक हिस्सा है। ध्यान रखें कि डाई भंगुर सिलिकॉन है और सीसा फ्रेम नरम और निंदनीय है।

Vishay Siliconix अपने TO-220 पैकेज के लिए 15-इंच (1.7 Nm) टॉर्क की सिफारिश करता है। जैसा कि यहां दिखाया गया है, इसमें 10 से अधिक सीमित लाभ है:

बिजली उपकरणों के साथ टोक़ पेचकश और रिंच का उपयोग करना काफी सामान्य है, और कुछ और की तरह उन्हें नियमित अंशांकन और परीक्षण की आवश्यकता हो सकती है। बंदूकधारियों आदि द्वारा इस्तेमाल किए जाने वाले सस्ते लगभग 50 अमेरिकी डॉलर से शुरू होते हैं।

Comments

क्या आप उपर्युक्त उपयोगकर्ता से सहमत हैं, कि नाली-सीलों को एक साथ मिलाने के मेरे आवेदन में, सीसा गर्मी जमा कर सकता है जो कि अधिक गर्म होने से रोकने के लिए पर्याप्त तेजी से हीटस्किंक / बस बार में नहीं जाएगा?

— user95482301

ओवरहांग के बारे में अच्छी बात है। मैंने जाँच की है और सौभाग्य से धातु-भाग का ओवरहांग केवल ~ 1 मिमी है - जो मुझे आशा है कि स्वीकार्य होगा। मैं उम्मीद कर रहा था कि चिप "वार्म टू टच" से अधिक गर्म नहीं होगी, लेकिन शायद मैं आशावादी हूं। यदि 100A के करंट को 4 MOSFETs से विभाजित किया जाता है, तो यह केवल 25A होगा, जिसमें 2.5mhm (या कम) ऑन-रेसिस्टेंस + स्विचिंग हीट (लेकिन 1kHz स्विचिंग काफी कम होनी चाहिए?)

— user9548230101

@ user95482301 ऊपर उल्लिखित आपकी शक्ति गणना अत्यंत आकस्मिक है - कुछ इस शक्तिशाली को बहुत अधिक सावधानीपूर्वक थर्मल विश्लेषण की आवश्यकता होती है, खासकर जब आप MOSfets के बीच पावर-शेयरिंग कर रहे हों। (एक बराबर 25A शेयर को भी आशावादी मान लें)।

— ग्लेन_गेक

@glen_geek, तो ... 5 MOSFETs तो? :) मैं सिर्फ एक शौक़ीन हूँ इसलिए थर्मल विश्लेषण करना सीखना शायद अतिमहत्वाकांक्षा से अधिक महंगा है? क्या MOSFETs आत्म-संतुलन को कुछ हद तक (+ / 20% वर्तमान असंतुलन औसत की तुलना में) नहीं करेगा? जैसे मैं एक को 30A मान सकता हूं जबकि दूसरा 10A है? अंत में, मैं उम्मीद कर रहा हूं कि तांबा गर्मी को अवशोषित कर लेगा और यह कि मैं केवल एक पंखा जोड़ सकता हूं यदि आवश्यक हो (और शायद निगरानी के लिए बसबार पर एक अस्थायी सेंसर जोड़ें)

— user95482301

@glen_geek मैं MOSFETs में कोई विशेषज्ञ हूँ, लेकिन जब कुछ त्वरित अनुसंधान इस टिप्पणी लिखने के लिए कर रही है, मैं भर में आया था onsemi.com/pub_link/Collateral/AND8199-D.PDF । यह लेख बताता है कि MOSFETS में सकारात्मक तापमान गुणांक होते हैं, इसलिए उनमें संतुलन लोड करने की सामान्य प्रवृत्ति होती है। यह स्पष्ट रूप से एक पूर्ण संतुलन नहीं होगा, लेकिन कम से कम उस लेख से पता चलता है कि इससे निपटने के लिए थर्मल भगोड़ा मुद्दे नहीं होंगे।

— कोरट अमोन

Answer 2

क्या मैं सही मानता हूं कि सभी इलेक्ट्रॉनिक्स काले प्लास्टिक के हिस्से में हैं,

हाँ,

और इसलिए कि मैं इसे उतना ही कड़ा कर सकता हूं जितना मैं चाहूंगा?

नहीं, चूंकि यह उस धातु वाले हिस्से को ख़राब कर देगा, जिसे आप बस के बार में खराब कर रहे हैं, और यह काले प्लास्टिक के हिस्से के अंदरूनी हिस्से के साथ अच्छा नहीं खेलेगा :)

लेकिन यह मानकर कि आप कच्चे बल का उपयोग करने की योजना नहीं बना रहे हैं:

धातु बार के खिलाफ मामले को दबाने का काम मामले और बार के बीच थर्मल ग्रीस परत की मोटाई को कम करना है। कुछ बिंदु पर, दबाव में वृद्धि किसी भी अधिक मोटाई को कम नहीं करेगी। मुझे लगता है कि "एक आम पेचकश के साथ हाथ से तेज" कहते हैं; लेकिन मुझे यकीन है कि एक आधिकारिक मानक दस्तावेज हैं।

EDIT वैकल्पिक डेटाशीट के साथ है जो वास्तव में दिखाता है कि टैब नाली से जुड़ा है, आपका सर्किट पूरी तरह से और अधिक समझ में आता है :)

तो हां, उस मामले में, कोई थर्मल ग्रीस नहीं। इसके बजाय, मैं स्पष्ट रूप से बस बार द्वारा इसे मिलाप करूंगा

• मिलाप पेस्ट लगाने और ट्रांजिस्टर को बस बार पर रखना (जरूरी नहीं कि उन्हें एक स्क्रू के साथ सुरक्षित भी किया जाए, जब तक कि विधानसभा पर्याप्त कंपन से न गुजर सके: उस मामले में सोल्डर जोड़ों के टूटने के जोखिम को कम करने के लिए अनिवार्य है),
• बस बार को नीचे से इस बिंदु पर गर्म करना कि मिलाप पेस्ट पिघल जाए और एक अच्छा संपर्क बना,
• हीटिंग बंद करें,
• और फिर तुरंत इसे ठंडा करना शुरू करें, शायद ताजी हवा की एक धारा के साथ, यह सुनिश्चित करने के लिए कि नीचे से आने वाली "गर्मी की लहर" बहुत अधिक तापमान तक नहीं पहुंचेगी। ठंडा करने के साथ इसे ज़्यादा मत करो, हालांकि, तेजी से थर्मल परिवर्तन मिलाप के गुणों के लिए अच्छे नहीं हैं और न ही आपके ट्रांजिस्टर की अखंडता।

नोट 263 पैकेज के साथ ऐसा करना आसान हो सकता है।

Comments

जब से मैं अधिकतम विद्युत चालकता चाहता हूं, मैं थर्मल ग्रीस नहीं लगाऊंगा। क्या आप कहेंगे कि मेरा आवेदन अभी भी उपयुक्त है?

— user95482301

जहाँ तक मैंने MOSFET के डेटाशीट को पढ़ा है जिसे आप अपने योजनाबद्ध रूप में उपयोग कर रहे हैं, तो मुझे गेट, सोर्स या ड्रेन से धातु के निकला हुआ होने का कोई संकेत नहीं मिला, इसलिए मैंने मान लिया कि यह अलग-थलग है!

— मार्कस मुलर

@ShhroPefhany धन्यवाद! हाँ, वह दूसरी डेटाशीट एक आपदा है।

— मार्कस मुलर

@ user95482301 ठीक है, अगर वे ऐसा करते हैं, तो एक डेटशीट में ऐसा नहीं कहा जाता है कि कई इंजीनियरों ने सही के लिए गलती की है।

— मार्कस मुलर

@ MarcusMüller अपनी पहली गोली में हो सकता है कि आप स्क्रू के महत्व को कम आंकें (भले ही ओपी टैब को बेच दे): यदि असेंबली पर्याप्त और निरंतर स्तर के कंपन से गुजरती है, तो अंत में मिलाप के जोड़ों में दरार पड़ सकती है। ओपी ने विशिष्ट आवेदन के बारे में कोई सुराग नहीं दिया, लेकिन कुछ भारी शुल्क औद्योगिक वातावरण (एक भारी मशीन चेसिस से जुड़ी कुछ) के बारे में सोचना अनुचित नहीं है।

— लोरेंजो डोनाटी - कोडिडैक्ट .२

Answer 3

मेरा सुझाव है कि यदि आप TO-220 पैकेज के लिए उच्च वर्तमान कनेक्शन के साथ बने रहते हैं, तो आप अपने लिए एक बुरा सपना सेवा / मरम्मत परिदृश्य बना रहे हैं। किसी भी व्यावसायिक अनुप्रयोग के लिए इस तरह के मॉड्यूल आधारित उपकरण का चयन करना बेहतर है । मॉड्यूल्स किसी भी चीज पर विचार करते समय सबसे अच्छे होते हैं, जिन्हें बसबार असेंबली में ले जाना चाहिए और वे आज ज्यादा महंगे नहीं हैं।
एक बार जब आप 50-100 ए रेंज में मिल जाते हैं तो केबल आकार बहुत कम हो जाते हैं और दृढ़ता से लंगर डालना पड़ता है। सरल मिलाप जोड़ों हमेशा जोखिम में होते हैं और समय के साथ भंगुर हो सकते हैं।

किसी भी शौक के लिए आपको विचार करना चाहिए:

1. TO-220 के लिए बसबार के पैकेज को दबाए रखने वाला बोल्ट बहुत छोटा है। यहां तक ​​कि अगर आप TO-220 बढ़ते छेद के आकार के पूरे व्यास का उपयोग करते हैं, तो आप स्टील और वसंत वॉशर के साथ किसी भी वास्तविक दीर्घकालिक स्थिरता के साथ> 10 / in / lbs टैब दबाव को प्राप्त करने में सक्षम होने की संभावना नहीं है। इस तरह के दबाव संपर्क उच्च धाराओं में व्यवहार्य नहीं हैं।

2. TO-220 पैकेज को टांका लगाना हमेशा एक विकल्प होता है, लेकिन कई उपकरणों को बसबार में टांका लगाना एक बेकार समाधान है, यह संभावना नहीं है कि आप इसे कभी भी मरम्मत कर सकते हैं।
   तांबे की पट्टी पर पैकेज मिलाएं (मैं इस उद्देश्य के लिए 0.125 x 0.5 x 1.25 ईटीपी तांबे के टैब का उपयोग करता हूं )। इन्हें आसानी से एक एसएमटी दराज में जोड़ा जा सकता है (टैब को जोड़ें, फिर जब तापमान तक डिवाइस को पीठ पर फ्लक्स के साथ जोड़ते हैं), टैब जैसे ये कई और बहुत बड़े बढ़ते बोल्ट आकार को उचित टोक़ क्षमता के साथ अनुमति देते हैं। जब आप बसबार पर टैब पेंच करते हैं तो जोड़ों को साफ करते हैं लेकिन हीट सिंक का उपयोग नहीं करते क्योंकि यह विद्युत प्रवाहकीय नहीं है। हमेशा स्क्रू हेड के नीचे अखरोट और फ्लैट वॉशर के नीचे एक स्टील फ्लैट और स्प्रिंग वॉशर का उपयोग करें।

3. TO-220 लीड फ्रेम कनेक्शन मुफ्त तार कनेक्शन के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं, खासकर उच्चतर वर्तमान में। यदि आपको ऐसा करना है, तो तनाव मुक्त मिलाप संयुक्त कम तापमान की आयु सुनिश्चित करने के लिए इस तरह के सोल्डर तार का उपयोग करें। आपको तार का समर्थन करने की भी आवश्यकता है, क्योंकि लीडफ्रेम टूट जाएगा यदि आपके पास एक मध्यम कंपन वातावरण है। लीडफ्रेम को किसी भी पक्ष या फ्लेक्स बलों से उजागर नहीं किया जाना चाहिए। तनाव राहत के रूप में दो टुकड़ा अवरोध के साथ इस तरह से कनेक्शन का समर्थन करना एक अच्छा विचार है।

Comments

मेरी चिंता यह थी कि SOT-227 मॉड्यूल्स में उच्च Rdson लगती है, और महंगी लगती है जब कच्चे डेटाशीट मान (जैसे 155A / 12.9m के लिए $ 18 की तुलना में 120A / 2.5mhm) के लिए $ 1 की तुलना में बहुत आकर्षक नहीं लगता है ... )। लेकिन जाहिर है कि एक मॉड्यूल बहुत अधिक प्रबंधनीय है। यदि आप किसी विशेष उत्पाद पर पैसा फेंकना चाहते हैं तो सब कुछ अधिक प्रबंधनीय है।

— user95482301

क्या आपको लगता है कि यह दृष्टिकोण बेहतर होगा? मुझे लगता है कि यह कई समस्याओं को हल करेगा: जैसे कि पैरों की वर्तमान / तापीय क्षमता, कंपन / मिलाप जोड़ों के साथ कोई समस्या नहीं ... लेकिन कोई गेट प्रतिरोध नहीं होगा एक समस्या होगी (और गेट के लिए एक रोकनेवाला टांका लगाना फिर से शुरू होगा संयुक्त को कंपन की समस्या): turtlesarehere.com/assets/images/Gate-Source.jpg

— user95482301

@ user95482301 श्रृंखला गेट प्रतिरोध एक डिजाइन में आवश्यक नहीं है, और सभी डिजाइनों में एक अंतर्निहित I (गेट) चार्ज वर्तमान सीमा है। टांका लगाने की समस्या गेट और स्रोत की ओर जाती है, इस प्रकार के कार्यान्वयन के लिए पैकेज को डिज़ाइन नहीं किया गया है। लागतों का आपका उदाहरण सिर्फ कीमत की तुलना में बहुत अधिक जटिल है। 120 ए पर मान लें कि आपको इस वर्तमान को ले जाने के लिए कम से कम 1-4 एडब्ल्यूजी तार की आवश्यकता है (और कनेक्शन से गर्मी को अलग करना)। आप एक संयुक्त मिलाप कैसे प्रदान करेंगे? समाप्ति या समर्थन के अन्य प्रकार क्या आप निर्माण कर सकते हैं? लगभग जो कुछ भी आप यहां करते हैं वह यंत्रवत् उच्च जोखिम में है।

— 16:25 पर जैक क्रीज

@ user95482301। मैंने वर्षों में कई शौक स्थितियों में इस दृष्टिकोण (तांबे के टैब) का उपयोग किया है और यह हमेशा आसान होता है (जब धुआं निकलता है)। मैंने पेशेवर 3 चरण बिजली की आपूर्ति (सुपरमिनी एरा) पर भी काम किया है, जो कि 100 ए में मौजूद है और 1000 ए रेंज में शॉर्ट सर्किट डिटेक्शन है। यह सिर्फ स्मोक नहीं है जो यहां से निकल जाता है, बल्कि ब्लू लाइट भी बच जाती है ... और इससे मलबे को छोड़ दिया जाता है।

— जैक क्रीज

Answer 4

ग्राफ से, ऐसा लगता है कि 10-इन-एलबी वह टोक़ है जिसका आपको उपयोग करना चाहिए।

संभव हीटिंग और यांत्रिक समस्याओं के कारण, मैं स्क्रू के सिर और TO-220 टैब के बीच एक धातु लॉक वॉशर का उपयोग करने की सलाह देता हूं। इसके अलावा, आपको ओवरहांग को कम से कम करना चाहिए, लेकिन इतना छोटा नहीं है कि लीड बस बार के मुकाबले कम हो।
मैं एक दृढ़ विश्वासी हूं कि अनुभव से बेहतर कोई शिक्षक नहीं है, इसलिए आगे बढ़ें और सर्किट का निर्माण करें, यह आपके डिजाइन में "कोई कमी" आपको दिखाएगा। ध्यान रखें कि यह एक प्रोटोटाइप के लिए ठीक है , एक तैयार वाणिज्यिक उत्पाद के लिए नहीं।

Answer 5

कितनी कड़ी है 7nm। अखरोट और बोल्ट w / बाहरी स्टार लॉक वॉशर का उपयोग करें और स्थायी धागा लॉकर लैक्टाइट का एक थैला सुरक्षित रूप से a220 से पकड़ करेगा।