एक वास्तविक हीट सिंक के बिना एक रैखिक नियामक को ठंडा कैसे रखा जाए?


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मैं कुछ एप्लिकेशन के लिए एक रैखिक नियामक का उपयोग करना चाहता हूं, यह SOT-223 (SOT-89) पैकेज में नहीं है। मैं इसे ठंडा कैसे करूं, अधिमानतः बिना भारी सिकुड़न के? नियामक गर्मी के 2-3W को भंग कर सकता है। मैंने सुना है कि आप नियामक को ठंडा रखने के लिए पीसीबी पर नियामक के तहत तांबे के निशान का उपयोग कर सकते हैं; किसी को भी इस पर कोई संदर्भ है?

जवाबों:


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आप गर्मी को दूर करने के लिए केवल तांबे के निशान के साथ उतनी गर्मी को नष्ट नहीं कर पाएंगे। (एक SOT-89 भी एक बहुत छोटा पैकेज है, क्या आप सुनिश्चित हैं कि उस विशिष्ट पैकेज में विशिष्ट भाग 3W के लिए रेट किया गया है?)

मैं चार परतों पर तांबे के बहुत सारे के साथ डी-पाक आकार के पैकेज का उपयोग करता हूं और डिवाइस के हीट सिंक के लिए बहुत सारे तांबे को देने की कोशिश करता हूं।

वैकल्पिक शब्द

यह कम शुल्क चक्र भार के लिए यथोचित काम करता है लेकिन निरंतर लोड अनुप्रयोगों के लिए अच्छी तरह से काम नहीं करता है (हवा में उच्च तापीय प्रतिरोध है)। उच्च अपव्यय आवश्यकताओं के लिए आपको पंख और उन पर चलते हुए हवा की आवश्यकता होती है, और जब तक आप सर्किट बोर्ड का निर्माण नहीं करते हैं, जब तक कि मुझे पता नहीं है कि आपको कैसे करना है, तो आपको उन पंखों को प्राप्त करने के लिए हीट सिंक की आवश्यकता होगी।


आपके उत्तर के लिए धन्यवाद, इसलिए ऐसा लगता है कि रैखिक इसके लिए बाहर है। मैं एक DPAK का उपयोग करके ठीक हो जाऊंगा। मुझे लगता है कि मैं SOT-89 एक और प्रकार, SOT-223 के साथ भ्रमित हो रहा हूं, जो कि बहुत बड़ा है।
थॉमस ओ

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आपके पास हीट करने के लिए बहुत सारे vias हैं .... लेकिन फिर आप थर्मल को हीट सिंक के पैड से राहत दे रहे हैं। Wut?
कॉनर वुल्फ

Vias तांबे की 4 परतों को एक साथ जोड़ने के साथ-साथ अधिक धातु जोड़ने के लिए हैं। मैं थर्मल संपर्क पैड को राहत देता हूं ताकि मैं वास्तव में लानत चीज को बोर्ड में मिलाप कर सकूं। :-) यह विचार गर्मी के लिए कुछ द्रव्यमान देने के लिए है, लेकिन वास्तविक निर्माण के लिए थोड़ा थर्मल प्रतिरोध रखने के लिए है।
akohlsmith

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मुझे लगता है कि यह सीधे आपके सवाल का जवाब नहीं दे रहा है, लेकिन कुछ आप पर विचार करना चाहते हो सकता है।

इतनी ऊर्जा को नष्ट करने के बजाय, आप अपने रैखिक नियामक के सामने एक हिरन कनवर्टर रख सकते हैं। अपने लीनियर रेगुलेटर द्वारा जो आवश्यक है उसके ठीक ऊपर एक वोल्टेज पर आउटपुट के लिए हिरन को प्राप्त करें।

इससे आपको न केवल गर्मी की मात्रा को कम करना होगा, बल्कि आपके डिजाइन की दक्षता में भी सुधार होगा।

जहाँ तक गर्मी डूबने की बात है, मैं सीधे अपने ग्राउंड प्लेन में कई vias लगाता हूँ। जमीनी विमान गर्मी को नष्ट करने में बहुत अच्छा लगता है। यदि आप 4+ लेयर बोर्ड पर जाते हैं और ग्राउंड प्लेन आंतरिक है तो हीट डिसऑर्डर लगभग उतना अच्छा नहीं होगा।


मैं हिरन से बचने की कोशिश कर रहा हूं, लेकिन मुझे लगता है कि मुझे वैसे भी हिरन के साथ जाना होगा।
थॉमस ओ

मैं थोड़ी देर के लिए हिरन से बचता हूं, लेकिन मुझे पता चला है कि मुझे बस कुछ समय का उपयोग करना है। वे कुछ जटिलताओं और लागतों को जोड़ते हैं, लेकिन जब आप एक बड़े वोल्टेज या वर्तमान के बहुत सारे आउटपुट को छोड़ते हैं, तो वे इसके लायक हैं।
कालेनजब

यदि आप हिरन नियामक का उपयोग कर रहे हैं, तो आप रैखिक (जो एक एलडीओ हो सकता है) क्यों रखना चाहते हैं?
स्टीवनव

मुझे लगता है कि मुझे याद है कि थॉमस ने अन्य प्रश्नों / उत्तरों / टिप्पणियों में उल्लेख किया था कि वह रुपये के साथ शोर के बारे में चिंतित थे। मुझे यह भी लगता है कि मुझे मल्टी पॉवर रेल एप्लिकेशन का उल्लेख याद है ... लेकिन यह 2 साल पहले था।
केलेंज्ब

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इसके भौतिकी के नियम हैं। आपको बड़े थर्मल प्रतिरोध वाले उपकरणों के माध्यम से 3W को फैलाने की आवश्यकता है, तापमान में वृद्धि होगी। तांबे के निशान का उपयोग करने से सतह माउंट उपकरणों से मुद्रित सर्किट बोर्ड में गर्मी को दूर ले जाया जा सकता है। लेकिन उस गर्मी को अभी भी डूबने की जरूरत है।

SOT223 डिवाइस को देखते हुए, उनके पास Rj-a 91 K / W है, जिसका मतलब है कि दो से तीन वाट में 273 K के उदय का तापमान अपेक्षित है। इससे आपकी डिवाइस पक जाएगी। आरजे-एस (मिलाप बिंदु प्रतिरोध के लिए जंक्शन) 10 के / डब्ल्यू है, इसलिए बशर्ते आपका बोर्ड गर्मी को नष्ट कर सकता है डिवाइस परिवेश से 30 के ऊपर होगा।

यदि आपका बोर्ड धातु के बाड़े में लगाया गया है, तो आप डिजाइन के एक बिट प्रयास के साथ, धातु के बाड़े पर द्वीपों के साथ सर्किट बोर्ड पर बड़े थर्मल पैड संरेखित कर सकते हैं।

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

के माध्यम से प्रत्येक परत पर बड़े तांबे के पैड का उपयोग गर्मी को स्थानांतरित करने में सहायता करेगा। एकमात्र अन्य मुद्दा सर्किट बोर्ड को धातु के बाड़े में दबाना और पर्याप्त दबाव और थर्मल परिसर को लागू करना है ताकि बोर्ड बाड़े में गर्मी का संचालन कर सके।

ऐसा करने से प्रभावी रूप से घटक से बोर्ड तक और बाड़े में गर्मी स्थानांतरित हो जाती है। तो बाड़े प्रभावी रूप से हीट हो जाता है।

बोर्ड पर एक हीटसिंक के बिना, आप आरजे-ए को 91 के / डब्ल्यू से कम मूल्य पर कम कर देंगे। यह मान क्या है, आपको प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित करने की आवश्यकता होगी। उस पर प्रश्न में डिवाइस के साथ एक सरल सर्किट बोर्ड बनाएं, और प्रत्येक परत पर विआस के साथ थर्मल पैड, फिर डिवाइस के माध्यम से आप जो बिजली चला रहे हैं, उसे एक वॉट से दो से तीन वाट तक धीरे से रैंप करें और थर्मोकॉप्टल का उपयोग करें बोर्ड और डिवाइस पर तापमान रिकॉर्ड करें। यह आपको अपने सर्किट बोर्ड पर डिवाइस के आरजे-ए की गणना करने में सक्षम करेगा।


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हां आप बोर्ड का उपयोग करके डिवाइस को ठंडा कर सकते हैं। ध्यान दें कि ऐसा करने के लिए सतह क्षेत्र की एक यथोचित मात्रा लगती है। यह उम्मीद न करें कि आपका पूरा बोर्ड घटक को शीतलन प्रभाव देगा, उदाहरण के लिए यदि यह जमीन के तल पर टैब है। एकमात्र प्रभावी क्षेत्र 6 सेमी से 8 सेमी के भीतर है, मेरा मानना ​​है।

के माध्यम से या छोटे छेद आप आमतौर पर उन विमानों में देखते हैं जो थर्मल होते हैं। बोर्ड के दूसरी तरफ संभवतः एक तांबे का विमान भी है। यह थर्मल कूलिंग को बढ़ाता है, लेकिन जब आप अपने खुद के बोर्ड के घर का प्रोटोटाइप बनाते हैं, तो इसे बनाना मुश्किल हो सकता है। छेद उस बड़े (कुछ दसवें मिमी के क्रम में) नहीं हो सकते।

मैंने दूसरे दिन एक स्विचिंग रेगुलेटर बनाया है जिसमें कुछ कूलिंग की भी जरूरत थी। यह एक TO-263 आवरण में था, जो थोड़ा बड़ा है। लेकिन फिर भी, पृष्ठ 4 और 5 पर राष्ट्रीय की डेटाशीट ने निर्दिष्ट किया कि 1 वर्ग इंच तांबे के क्षेत्र में मेरे पास 26C / W का ठंडा प्रतिरोध था। यह जेए है, जो बहुत बुरा नहीं है। यदि आप 3W को बाधित करते हैं जो परिवेश के ऊपर 75C जोड़ देगा, जो काफी अच्छा है। इस विशेष मामले में मैं एक शौकिया नक़्क़ाशी मशीन पर पीसीबी बना रहा था, इसलिए मैंने इस क्षेत्र को दो बार बड़ा बना दिया क्योंकि पब से टांका लगाने का कनेक्शन बनाने के लिए कठिन है।


थर्मल विअस थर्मल प्रतिबाधा को बढ़ाते हैं - उन्हें मिलाप के लिए आसान बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है क्योंकि वे कम गर्मी का संचालन करते हैं, है ना?
थॉमस ओ

वायस पर थर्मल राहत थर्मल प्रतिबाधा बढ़ाती है। दूसरी तरफ जमीन के तल पर vias का एक बिस्तर वास्तव में थर्मल चालन कम हो जाता है।
कोरटुक

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जैसा कि लो प्रोफाइल पॉवर डिस्क्रिशन में वर्णित है , आप किसी अन्य घटक (अपस्ट्रीम रेसिस्टर या सेकंड रेगुलेटर) में कुछ गर्मी बर्बाद करने में सक्षम हो सकते हैं, इसलिए आपके रेगुलेटर को उतना नहीं फैलाना होगा। आपको न्यूनतम और अधिकतम वोल्टेज और मिनट और अधिकतम लोड की गणना करनी होगी, जिसे आप देखना चाहते हैं।


मैंने देखा है कि बड़े प्रतिरोधकों को वोल्टेज को "ड्रॉप" करने के लिए इस्तेमाल किया जाता है, ताकि नियामक को गर्म होने के लिए न मिले। अंत में, यह सिर्फ थर्मल अपव्यय को किसी और चीज में स्थानांतरित कर रहा है।
ajs410

हाँ, यह ठीक है कि यह क्या कर रहा है। लेकिन प्रत्येक घटक द्वारा प्रसारित प्रतिशत भार के आधार पर भिन्न होता है। नियामक के लिए सबसे खराब स्थिति तब होगी जब रोकनेवाला और नियामक एक ही राशि को नष्ट कर रहे हैं।
एंडोलिथ

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यह एक बड़ा क्रूर हो सकता है और मैंने आपकी आवश्यकताओं पर कोई थर्मल गाइडस्टेट्स नहीं किया है, लेकिन एक विकल्प अगर एक हीटसिंक का भौतिक आकार एक समस्या है जिसमें एक कम थर्मल प्रतिरोध वाले परिसर के साथ बोर्ड या डिवाइस क्षेत्र को बर्तन करना है। मैंने थर्मल लोड को फैलाने के लिए सादे पुराने अर्लडाइट के साथ ऐसा किया है। अगर मेटल केस के अंदर पॉटिंग की जाती है तो आपको मेटलवर्क का भी फायदा है। आप पर ध्यान दें - यह काम को एक मुश्किल बना देता है!


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एसओटी -223 पैकेज स्विचिंग ट्रांजिस्टर के लिए एक ही प्रश्न पर शोध करते समय, मैं सेमीकंडक्टर सोल्डरिंग और माउंटिंग तकनीक संदर्भ मैनुअल पर ठोकर खाई (इसे यहां देखें: http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/SrERRM-D.PDF )। यह थर्मल और बढ़ते विचारों पर लेखों का एक संकलित सेट है और इसमें सामान्य पैकेज प्रकार (एसओटी -222 सहित) के लिए दर्जनों पैरों के निशान शामिल हैं। इसमें पीसीबी हीट सिंक, थर्मल ग्रीस और अन्य तकनीकों को तैयार करने के तरीके भी शामिल हैं, जिन्हें मैंने पहले नहीं माना था। दस्तावेज़ को हाल ही में संशोधित किया गया था, जुलाई 2014।

मुझे यह देखने लायक लगा।

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