корпуса МОСФЕТа DPAK и аналогичные - как крепить к ним радиатор? Опции

[serglg]

Несмотря на очень малое (обычно) сопротивление канала при высокой частоте и больших токах иногда придется рассеять до 4-5 Вт.
Тут вроде как полигоном на печ. плате не обойдешься.
А как обычно конструктивно делают отвод тепла в корпусах SMD?

[Vasily_]

Обычно через полигон на радиатор.

[-Mike-]

Установить п-образную пластину между DPAK и печ. платой.

[serglg]

Обычно через полигон на радиатор.

т.е. медная пластина паяется к полигону и привинчивается к радиатору?

[Vasily_]

т.е. медная пластина паяется к полигону и привинчивается к радиатору?

Нет, плата полигоном прижимается к радиатору.

[Plain]

иногда придется рассеять до 4-5 Вт

Не придётся, и всегда — либо просто поверхностный монтаж и отвод тепла сугубо его силами, либо совершенно другая конструкция с пересчётом всей схемы и денег.

[ADOWWW]

Вам надо использовать что то в этом роде

[Ydaloj]

если SMD требует дополнительное охлаждение, то проблема не в радиаторе, а в разработчике

[serglg]

Вам надо использовать что то в этом роде

Спасибо, в голове у меня что-то такое и было. :-)

если SMD требует дополнительное охлаждение, то проблема не в радиаторе, а в разработчике

И вам спасибо на добром слове

[wim]

в голове у меня что-то такое

Для осознания и просветления Вы тепловое сопротивление этого "радиатора" помножьте на 4-5 Вт.

[ADOWWW]

serglg, я такие радиаторы использую, но если вам приходится сдувать 4-5 ватт, то они вам не помогут, скорее всего у вас неудачный дизайн.

[Василий13]

Продублировать полигон стока на противоположной стороне платы и сделать между этими полигонами много переходных отверстий (в первую очередь на контактной площадке стока). На противоположном полигоне вскрыть маску и уже к нему крепить радиатор. Можно сделать один большой радиатор сразу на несколько ключей через изолирующую прокладку. Правда я порекомендовал бы для 4-5 Вт все же D2PAK хотя бы.

Сообщение отредактировал Василий13 - Jan 21 2018, 10:40

[Ydaloj]

я вообще удивляюсь, как при нынешней элементной базе можно допускать потери 4-5Вт на одном смд транзисторе
Если у вас дпак - то скорее всего это дцдц, или синхронный выпрямитель, в любом случае низковольтное приложение. КПД такого узла несложно довести до >95%, таким образом на 1 транзистор должно выпадать не более 0,5% общих потерь. Тогда, при ваших потерях 5Вт, одним транзистором вы пытаетесь передать около киловатта мощности, и спрашивается, чей это косяк - теплоотвода или ваш

Василий13, и дело не в способе отвода тепла - это всего лишь борьба с последствиями. Необходимо устранить причину, тогда и последствий не будет.

[perfect]

А как обычно конструктивно делают отвод тепла в корпусах SMD?

Видел фольгированный алюминий

[нищеброд]

Н иногда придется рассеять до 4-5 Вт.
Тут вроде как полигоном на печ. плате не обойдешься.
А как обычно конструктивно делают отвод тепла в корпусах SMD?

Поставьте два транзистора. Мощность уменьшится и разделится на два корпуса.

[serglg]

serglg, я такие радиаторы использую, но если вам приходится сдувать 4-5 ватт, то они вам не помогут, скорее всего у вас неудачный дизайн.

Если честно, то больше 2 Вт там вряд ли будет. Но по старой привычке всё умножаем на 2. :-)
Реально Rds около 1,5 мОм. Плюс коммутационные потери. И тогда при токе в 40А и скважности около 50% надеюсь уложиться в 2 Вт.

Но с другой стороны хоть кто-то мне дураку объяснит?
Транзистор IPB017N10N5. Корпус ТО-263-7
I=180A (это пост. ток, а имп. - 720А), Rds=1,7 мОм.
Считаем - Ррасс=55 Вт. (ими заявлена Рмакс=375Вт).
Как??? Зачем?
Т.е. должен быть радиатор?

Сообщение отредактировал serglg - Jan 21 2018, 13:34

[wla]

Если честно, то больше 2 Вт там вряд ли будет. Но по старой привычке всё умножаем на 2. :-)
Реально Rds около 1,5 мОм. Плюс коммутационные потери. И тогда при токе в 40А и скважности около 50% надеюсь уложиться в 2 Вт.

Но с другой стороны хоть кто-то мне дураку объяснит?
Транзистор IPB017N10N5. Корпус ТО-263-7
I=180A (это пост. ток, а имп. - 720А), Rds=1,7 мОм.
Считаем - Ррасс=55 Вт. (ими заявлена Рмакс=375Вт).
Как??? Зачем?
Т.е. должен быть радиатор?

Радиатор- это Ваши проблемы. Производитель считает, что если Вы обеспечите температуру на корпусе 25 градусов, то транзистор будет способен рассеять 375 Вт (Вы можете хоть жидким водородом охлаждать, но это не проблемы производителя транзистора, а Ваши)

Сообщение отредактировал wla - Jan 21 2018, 13:43

[Plain]

при токе в 40А и скважности около 50% надеюсь

СКЗ= 28 А, такие токи сами по себе уже поджарят ПП — Вам бы следовало для ориентира взять материнские МПП компьютеров, где практически каждый из 8-ми слоёв, и далеко не 18 мкм, а в среднем 105 мкм является сплошным токонесущим теплоотводом, и тем не менее, на каждую фазу преобразователя питания там не более 12 А.

[Егоров]

Транзистор IPB017N10N5. Корпус ТО-263-7
I=180A (это пост. ток, а имп. - 720А), Rds=1,7 мОм.
Считаем - Ррасс=55 Вт. (ими заявлена Рмакс=375Вт).
Как??? Зачем?

Вы просто на глазок приложите 180А к ВЫВОДУ транзистора - как быстро он перегорит?
Эти параметры просто НАРИСОВАНЫ в рекламных целях. Никто на практике их не обеспечит. Подобные параметры дают при кубометровом медном теплоотводе с термостабилизацией, тут уже кроме меня поясняли..
Реально от Dpak можно через печать в 70мкм отвести 1.5-2.0 Вт не доводя температуру за 100 С.
А 4-5 Вт - транзистор в корпусе ТО220 и радиатор приличный если еще без обдува обойдетесь в тесном корпусе.

[serglg]

Радиатор- это Ваши проблемы. Производитель считает, что если Вы обеспечите температуру на корпусе 25 градусов, то транзистор будет способен рассеять 375 Вт (Вы можете хоть жидким водородом охлаждать, но это не проблемы производителя транзистора, а Ваши)

Так и я про это же. Поэтому и удивляюсь насмешкам над моими 4 Вт. :-)

Вы просто на глазок приложите 180А к ВЫВОДУ транзистора - как быстро он перегорит?
Эти параметры просто НАРИСОВАНЫ в рекламных целях. Никто на практике их не обеспечит. Подобные параметры дают при кубометровом медном теплоотводе с термостабилизацией, тут уже кроме меня поясняли..
Реально от Dpak можно через печать в 70мкм отвести 1.5-2.0 Вт не доводя температуру за 100 С.
А 4-5 Вт - транзистор в корпусе ТО220 и радиатор приличный если еще без обдува обойдетесь в тесном корпусе.

Ну в принципе и мой изготовитель плат может сделать плату со 100мкм слоями.
Всё дело в том, что разница уж больно велика в Rds у транзисторов в ТО-220 и PSOF08/TO-263.
Ну и как я сказал выше, реально у меня может и получится до 2 Вт. Но нужна маленькая гарантия. Тем более, что в габаритах не ограничен совершенно.
Ограничен я категорически в длине дорожек и проводов между дросселем, транзисторами и линиями питания.
Отсюда и желание уйти от корпусов ТО-220/ТО-3Р.

[-Mike-]

... в габаритах не ограничен совершенно.
Ограничен я категорически в длине дорожек и проводов между дросселем, транзисторами и линиями питания.

Тогда я правильно вам предложил расти в высоту от корпуса транзистора: между печатью и радиатором транзистора прикрепить основание (Cu) с вертикальными пластинами. Как упрощённый вариант - П-образная перевёрнутая пластина. Только нужно обеспечить очень хороший тепловой контакт!
При таком варианте будет работать и печать и верхнее пространство одновременно.

Сообщение отредактировал -Mike- - Jan 22 2018, 04:28

[khach]

А если радиатор нужен изолированный то как поступать? Heatsink по бокам и сверху радиатор через изолируюший термоинтерфейс? А то через плату через матрицу виасов теплоотвод не работает- образуется натек припоя и тепловой контакт через термоинтерфейс никакой получается.

[somebody111]

Но с другой стороны хоть кто-то мне дураку объяснит?
Транзистор IPB017N10N5. Корпус ТО-263-7
I=180A (это пост. ток, а имп. - 720А), Rds=1,7 мОм.
Считаем - Ррасс=55 Вт. (ими заявлена Рмакс=375Вт).
Как??? Зачем?
Т.е. должен быть радиатор?

Почти. Это при условии, что вы сможете корпус на 25 градусах держать. А вот как вы это будете делать - не их проблемы; транзистор при выполнении требований даташита ток пропустит

[Baser]

Если честно, то больше 2 Вт там вряд ли будет. Но по старой привычке всё умножаем на 2. :-)
Реально Rds около 1,5 мОм. Плюс коммутационные потери. И тогда при токе в 40А и скважности около 50% надеюсь уложиться в 2 Вт.

Уже рекомендовали, но напишу еще раз - поставьте ДВА транзистора в параллель.
Из-за увеличения сопротивления канала ключа при нагреве получается отрицательная обратная связь,
которая самобалансирует два параллельных ключа по мощности.
А при уменьшении тока в 2 раза мощность на ключе будет в 4 раза меньше.
И даже более чем в 4 раза из-за уменьшения нагрева.

Но с другой стороны хоть кто-то мне дураку объяснит?
Транзистор IPB017N10N5. Корпус ТО-263-7
I=180A (это пост. ток, а имп. - 720А), Rds=1,7 мОм.
Считаем - Ррасс=55 Вт. (ими заявлена Рмакс=375Вт).
Как??? Зачем?
Т.е. должен быть радиатор?

Встречал в даташитах примечания, что максимальный ток на ключ ограничен НОЖКАМИ ключа.
Т.е. якобы сам кристалл может пропустить и больше.

[_Vova]

А то через плату через матрицу виасов теплоотвод не работает- образуется натек припоя и тепловой контакт через термоинтерфейс никакой получается.

может я не совсем понял Вашу проблему, если она в затекании припоя в переходные, то, следуя рекомендации выполнения футпринта термалпада в дашашите на АЦП - закрыть маской переходные, проблема решается, правда площадь контакта уменьшается, но там конечно мощность меньше

[khach]

закрыть маской переходные, проблема решается

Решается, но не красиво. или маска добавляется в тепловую цепь, а у нее теплопроводность оставляет желать лучшего, или надо маску сдирать после пайки- доролнительная операция механообработки.
А еще маску может вспучить припоем, чтобы не пучило приходится делать виасы малого диаметра. Есть еще вариант с виасами со сплошным заполнением медью, но это дорого.

[Plain]

дело в том, что разница уж больно велика в Rds у транзисторов в ТО-220 и PSOF08/TO-263

До этого момента я ещё сомневался, но теперь ясно — это уже третья по счёту тема на давнюю тему банального зарядника 4-х литиевых банок 15 В 40 А, который элементарно делается одним двух-трёхфазным преобразователем и четырьмя маломощными балансировщиками. На преобразователь может и придётся подуть, но на балансировщики сильно вряд ли. И уж точно, всё делается по официальным бумажкам, на приземлённых безногих деталях и без лишних вопросов на форумах, потому как всё сразу работает.

[serglg]

До этого момента я ещё сомневался, но теперь ясно — это уже третья по счёту тема на давнюю тему банального зарядника 4-х литиевых банок 15 В 40 А, который элементарно делается одним двух-трёхфазным преобразователем и четырьмя маломощными балансировщиками. На преобразователь может и придётся подуть, но на балансировщики сильно вряд ли. И уж точно, всё делается по официальным бумажкам, на приземлённых безногих деталях и без лишних вопросов на форумах, потому как всё сразу работает.

Я всегда очень рад за людей, у которых сразу всё работает и нет в жизни проблем.
И они, читая ТЗ, сразу достают с полки "официальные бумажки".

Остался маленький только вопрос.
А кто вообще тогда ходит на форумы?
Это полные неудачники?

[wim]

Остался маленький только вопрос.
А кто вообще тогда ходит на форумы?

Те, кто не любят читать "официальные бумажки" до конца.
В частности, в даташите на IPB017N10N5 к графику SOA имеется маленькое примечание:
ID=f(VDS);TC=25°C;D=0;parameter:tp
D=0 означает, что графики приведены для бесконечно большого периода. т.е. фактически для одиночного импульса, а режим постоянного тока вообще не гарантируется.

[_Vova]

надо маску сдирать после пайки- доролнительная операция механообработки.

может заклеить плату в bottom темостойким скотчем или затыкать переходные отверстия на время пайки
Вы каким термоинтерфейсом пользуетесь? лучше чем coolian 5W/mk в магазинах не нашел

[khach]

Вы каким термоинтерфейсом пользуетесь? лучше чем coolian 5W/mk в магазинах не нашел

GELID GP-EXTREME 12W/mK. Хотя там разброс есть по теплопроводности , некоторые измерения дают только 9W/mK. Но это для низковольтных применений только, силовую трехфазку где требуется больше 1 кВ на изоляции он не выдерживает. Тут только металлизированная керамика из силовых транзисторных модулей рулит.
Ps. Fujipoly Extreme Plus-14W/mK но его обычно не пакуют в фирменные упаковки, так что часто попадаются подделки.

[Herz]

Вы каким термоинтерфейсом пользуетесь?

О, как нынче принято теплопроводящие прокладки величать!

[_Vova]

О, как нынче принято теплопроводящие прокладки величать!

скорее это обобщающее название и тогда уж подложки, а не прокладки
а так - да, часто приходится пользоваться "новыми" названиями, т.к. в каталогах поставщиков "кто во что горазд"
khach, спасибо

[khach]

О, как нынче принято теплопроводящие прокладки величать!

Ну они еще и эластичные, так что могут выполнять функцию пружин для прижима транзисторов и теплоотвода. Из за этого иногда приходится брать более толстую прокладку с большим термическим сопротивлением, чтобы компенсировать те же затеки припоя. Ну или паять с обратной стороны платы под тразистором медную пластину и уже на нее контактировать термопрокладкой.

[serglg]

Спасибо, познавательно.