Охлаждение для D2PAK рассеивающее 30Вт?

Я разрабатываю плату с несколькими полевыми МОП-транзисторами, которые рассеивают приличную мощность. Лучшее устройство (с низким Rds и низким Qg), доступное в этом сценарии, будет работать с максимальной мощностью 30 Вт. Это доступно в D2PAK и TO-220.

Каков предпочтительный вариант охлаждения D2PAK при таких уровнях мощности? Некоторые из вариантов:

  • Штампованные SMD радиаторы на сливной площадке, опоясывающие устройство (как эти дурацкие штучки ). Сопротивление Aavid 7109D от монтажной поверхности к воздуху составляет 2,75 Кл/Вт при 400 футов в минуту и ​​2 Кл/Вт при 800 футов в минуту, что в данном случае кажется предельным (поскольку соединение между радиатором и устройством выполнено из тонкой меди, проводящей сбоку).

  • тепловые переходы под устройством и большой радиатор, приклеенный эпоксидной смолой к плате с другой стороны (по одному на устройство, не изолированы)

  • тепловые переходы под устройством и большой алюминиевый пластинчатый радиатор на обратной стороне всей платы (изолирован прокладкой)

  • печатная плата с алюминиевым сердечником или медная печатная плата большой толщины. Я предполагаю, что это значительно удорожает платы и усложняет создание прототипов. Плата с металлическим сердечником по-прежнему должна где-то соединяться с радиатором, или плата должна быть очень большой, чтобы обеспечить достаточную теплоотводящую способность.

  • несколько устройств для уменьшения рассеяния на устройство. это почти кажется дешевле, чем сложное решение для охлаждения.

  • отказаться от использования SMD и использовать TO-220, где <1C/W довольно просто :) некоторые опасения по поводу технологичности в этом случае.

жидкий азот
«Лучшее устройство (с низким Rds и низким Qg), доступное в этом сценарии» — что это за сценарий? Если вы не используете полевой транзистор в его линейной области, я подозреваю, что ваши потери мощности намного выше, чем должны быть.
Мне приходилось иметь дело только с ~ 7 Вт с OPA551 в DDPAK; Мое решение состояло в том, чтобы использовать [два] параллельных 551, в основном по геометрическим причинам (сохранял низкий профиль платы), а также потому, что хороший радиатор DDPAK (твердый, как делает Ohmite , а не штампованный) стоил почти столько же, сколько другая ИС того типа, который я использовал.
Я сделал прототип этой штуки на макетной плате с квадратными контактными площадками толщиной 1,27 мм (однако стандартная медь толщиной 35 мкм), чтобы фактически измерить тепловые характеристики на различных участках поверхности, прежде чем приступать к какой-либо работе с САПР; Я использовал прямые перемычки толщиной 0,7 мм в виде сетки, чтобы сделать медные области радиатора на макетной плате. Я не просто припаял контактные площадки друг к другу, думая, что припой имеет гораздо худшие термики, а поставил перемычку между каждым рядом контактных площадок. Оказалось, что мой прототип имеет несколько лучшие тепловые характеристики, чем реальная печатная плата (вероятно, из-за того, что поверхность не плоская), но в настоящее время он не может быть изготовлен в таком виде.
Это то, что я использовал для прототипирования / пайки каждого DDPAK (обратите внимание, без отверстий). У них также есть (более крупные) платы-прототипы со сквозными металлизированными отверстиями (например, эта ), но запрашиваемая цена за них довольно высока (вы можете получить настоящую заказную печатную плату по этим ценам).
Под «отсутствием отверстий» я имел в виду не сквозное покрытие для крошечного / дешевого (слишком поздно редактировать).
@BruceAbbott: Это сложное переключение большого тока (50-100 А) на довольно высокой частоте (400 кГц и выше).
100А это много для пакета D2PAK. Какие полевые транзисторы вы используете и какое напряжение они переключают?

Ответы (1)

Я предлагаю, если ни один из «стандартных» подходов не работает, вам следует изучить один из этих терморазъемов.

введите описание изображения здесь
(отсюда , также здесь и здесь )

Это, безусловно, лучшее решение для управления температурой SMD-деталей, которое я когда-либо видел, но у меня никогда не было необходимости в них, поэтому я не делал прототипы с ними.

(Никакой принадлежности, просто помните, что видели их некоторое время назад)