Изоляция транзисторов сетевого БП от радиатора-корпуса, "силиконовые прокладки" - что за материал? Опции

[elman]

Добрый день!

Хочу монтировать ключевые тарнзисторы сетевого импульсного БП на корпус этого самого БП, который одновременно является и радиатором. Устройство бытовое, предназначенное для "хватания руками пользователя за копрус во включенном состоянии" и соответственно нужна надежная изоляция, как я понимаю не менее 3750V.

Доступны так называемые силиконовые прокладки - эластичный материал светло-серого цвета, заявляется продавцом как электроизоляционный термопроводящий материал, дешевая альтернатива слюде. Даташит - http://kosmodrom.com.ua/pdf/smicato220.pdf. Заявленное напряжение изоляции 6kV однако измеренная штангелем толщина прокладок 0.3mm против заявленной в даташите 0.5~1mm.
Аналогичный материал используется например в AT/ATX блоках питания но только для изоляции транзисторов друг от друга.

Исходя из этого есть 2 вопроса
- насколько надежен данный материал с учетом отличия в толщине (настолько ли большой запас что укладывается в 6кВ и при толщне 0.3, лрбо это брак, либо просто материал другой толщины)?
- покритикуйте пожалуйста саму идею монтажа транзисторов на корпус. C одной стороны просто нужно серьезно подойти к вопросу изоляции, а с другой всеравно как-то стремно... Или это паранойа? Например Y-конденсаторы входного фильтра садятся на корпус и никто не испытывает по этому поводу дискомфорта.

[Designer56]

Да, но токи, при сетевом напряжении, которые при этом текут через конденсаторы на корпус, и если корпус не заземлен, то могут и через человека на землю, не превышают опасных уровней. По ПТБ для низковольных устройств, (до 1000 В) сопротивление изоляции допускается, если память не изменяет, не менее 0,5 МОм. Посчитайте сопротивление для емкости неск. тыс пФ на 50 Гц- получится больше.
При вашей предполагаемой конструкции врядли вам сертификат безопасности дадут. Вы никак не сможете доказать, что прокладка в принципе не может быть механически повреждена и коллектор транзистора не сядет на корпус. Кстати, это прокладки, по моему опыту, часто прорезываются острыми кромками "ушка" корпуса ТО220, если пережмешь винт, и так и происходит- к.з. на радиатор.

[elman]

Да, но токи, при сетевом напряжении, которые при этом текут через конденсаторы на корпус, и если корпус не заземлен, то могут и через человека на землю, не превышают опасных уровней. По ПТБ для низковольных устройств, (до 1000 В) сопротивление изоляции допускается, если память не изменяет, не менее 0,5 МОм.

По первому вопросу я уточнил исходное сообщение - заявленное сопротивление 0.5 Mом уже при толщине 0.1 мм такчто тут все ок

При вашей предполагаемой конструкции врядли вам сертификат безопасности дадут. Вы никак не сможете доказать, что прокладка в принципе не может быть механически повреждена

Вот тут мне не очень понятно. "Впринципе" повреждена может быть и сантиметровая керамика ;-) Вы не могли бы привести ссыки на конкретные требования и методики тестирования при сертифицировании на безопасность. Вопрос какраз и возник из-за того что никогда с этим не сталкивался.

и коллектор транзистора не сядет на корпус. Кстати, это прокладки, по моему опыту, часто прорезываются острыми кромками "ушка" корпуса ТО220, если пережмешь винт, и так и происходит- к.з. на радиатор.

Думаю это вопрос больше качества сборки, накосячить можно везде... Темболее что у меня TO-247

[Designer56]

Вот эксперты будут рассматривать так: если можно накосячить, значит, накосячат. Например, сетевые трансформаторы для бытовки делают так: первичка на одной секции, вторичка- на другой. Обязательно предохранитель или термопредохранитель. пластмасса- негорючая. Хотя изоляция обмоточных проводов по ТУ выдерживает тысячи вольт. И между обмотками всегда изоляционный слой делается. Но они рассматривают худший случай, когда касается безопасности. А для пром. применений- не так жестко, потому что подразумевается (и в ЭД обязательно упоминается, как отче наш, что допускаются к работе люди с квалификацией и имеющие допуск к работам на электроустановках). И корпуса железные обязательно заземляются. Экзамены по ТБ не приходилось сдавать?

[ledum]

Ничего не буду добавлять, но это MEAN WELL S-100-24 со снятой крышкой с дырочками. Транзисторы нагло прикручены через прокладку к корпусу.

Сообщение отредактировал ledum - Jun 29 2010, 15:26

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Designer56]

радиатор на корпусе?

[ledum]

радиатор на корпусе?

Да. Но сейчас обкрутив корпус вокруг не нашел ни одного сэйфти значка.

Сообщение отредактировал ledum - Jun 29 2010, 15:30

[Tanya]

Ничего не буду добавлять, но это MEAN WELL S-100-24 со снятой крышкой с дырочками. Транзисторы нагло прикручены через прокладку к корпусу.

У них три провода. И мысли нет, что земли нет.

[Designer56]

а не скажите. у нас земля далеко не в каждой квартире.

[Tanya]

а не скажите. у нас земля далеко не в каждой квартире.

Так почувствуйте разницу - у них и у нас... Корпус - человек - батарея... лотерея.
Даже поэт про это писал -
Россия, Лета, Лорелея

[Designer56]

Партизанщина все это. Что, у них в домах/квартирах землю периодически аттестуют? Сомневаюсь. Обычная их бытовка сделана как положено. Это, скорее всего, не бытовое все- же устройство.

[Herz]

Партизанщина все это. Что, у них в домах/квартирах землю периодически аттестуют? Сомневаюсь. Обычная их бытовка сделана как положено. Это, скорее всего, не бытовое все- же устройство.

Не поверите... А что до MEAN WELL - не из той это оперы пример, действительно. Автор, возьмите full pack и не мучайтесь.

Сообщение отредактировал Herz - Jun 29 2010, 15:50

[wla]

Ничего не буду добавлять, но это MEAN WELL S-100-24 со снятой крышкой с дырочками. Транзисторы нагло прикручены через прокладку к корпусу.

Ну, во первых, этот источник класса 1 и имеет 3 провода подключения (фаза, ноль, защитное заземление)
А во вторых, этот источник разработан для установки еще в один корпус, т.к вывод питания доступны для прикосновения..
В третьих прокладки обеспечивают только одинарную защиту. А это проходит только в источниках имеющих защитную землю. Для бытовых источников должна быть двойная изоляция.
(Надеюсь Вы видели, что сетевые шнуры имеют изоляцию каждой жилы (синюю и коричневую), а потом покрыты общей изоляцией. И это не прихоть изготовителя, а требования безопасности.

[elman]

Например, сетевые трансформаторы для бытовки делают так: первичка на одной секции, вторичка- на другой.

Нуда, а какже импульсники, со вторичкой междк половинами первички? Причем аттестованные иногда и болле чем одним агенством - тоесть проходящие по наиболее жестким требованиям.

На самом деле с этими силиконовыми прокладками вы меня практически убедили - буду выбирать между слюдой и керамикой. Вопрос в том какие могут быть епроблемы при условии что надежная изоляция транзисторов будет достигнута.... и критерии этой надежности.

Если ближе к практике то по вашим предидущим замечаням керамическая прокладка может быть разбита, слюдянная протерта, а пластмассовый корпус блока питания может быть разломан ;-)

[ledum]

Не поверите... А что до MEAN WELL - не из той это оперы пример, действительно. Автор, возьмите full pack и не мучайтесь.

Только что заглянул в дырочки блока питания американской (made in U.S.A.) Интелсатовской станции за $40k - то же самое. Транзисторы через мягкую прокладку прямо на корпусе.

[elman]

Не поверите... А что до MEAN WELL - не из той это оперы пример, действительно. Автор, возьмите full pack и не мучайтесь.

Всмысле типа ТО-220FP? Над этим тоже думал но во-первых это сильно сужает выбор комплектужщих а во-вторых пока немонимаю будет ли это гарантией прохождения сертификации (разумаается речь только об этой части, то что могут быть и другие проблемы понятно.

На самом деле сертификация пока неясно вообще будет ли, но хочется заложиться наверняка, да и пользователь любим и дорог ;-)

[Designer56]

Нуда, а какже импульсники, со вторичкой междк половинами первички? Причем аттестованные иногда и болле чем одним агенством - тоесть проходящие по наиболее жестким требованиям.
.....
Если ближе к практике то по вашим предидущим замечаням керамическая прокладка может быть разбита, слюдянная протерта, а пластмассовый корпус блока питания может быть разломан ;-)

Начнем с последнего- изделия, имеющие мех. повреждения эксплуатировать ЗАПРЕЩАЕТСЯ.
Что касается специальных конструкций тр- ров- это допустимо, но вас заставят сам транс аттестовать и, как минимум, испытывать каждый на пробой. И все устройство тоже. Каждый экземпляр.

[ledum]

да и пользователь любим и дорог ;-)

Здесь я бы поставил керамику даже не задумываясь. Но она у меня есть. Окись бериллия. Гусары, молчать! Ее ж никто пилить не собирается.

Сообщение отредактировал ledum - Jun 29 2010, 16:08

[Designer56]

У меня только под ТО3 есть. а под ТО220 мне не встречалась.

[ledum]

У меня только под ТО3 есть. а под ТО220 мне не встречалась.

В смысле? Она - брокерит - просто в виде прямоугольных пластин толщиной миллиметр. А то, что белое и с дырками - это, как правило, окись алюминия с теплопроводностью почти на порядок меньше (раз в пять так точно). У меня, правда, с металлизированой одной стороной.

Сообщение отредактировал ledum - Jun 29 2010, 16:19

[Designer56]

в смысле на работе только под ТО3 керамика шла. ТО220 на слюду цепляли.

[Tanya]

в смысле на работе только под ТО3 керамика шла. ТО220 на слюду цепляли.

Видела... усердный монтажник так слюду поджал... Наверное, стружка попалась.

[Designer56]

Если автор делает именно для бытовки, то болт заземления не поможет. Его просто не к чему цеплять в быту. А если дла проф. применений- вопросов нет. может и силикон поставить, если в РЭ оговорит обязательное заземление. От профессионалов этого потребовать можно.

[Microwatt]

Та вопрос проще пареной репы.
Минвелл делает промышленные источники. Их металлический корпус должен быть заземлен. За это несет ответственность персонал.
В быту такие источники применять нельзя. Бытовой источник должен иметь либо пластмассовый корпус, либо двойную изоляцию.
Какой бы ни была прокладка или фуллпак, всегда есть риск, что туда либо стружка попадет, либо тунгусский метеорит.

[Designer56]

Про что и пытаюсь битый час объяснить

[elman]

В отм-то и проблема что это бытовой прибор. Сейчас пока даже не уверен будет двух или трехполюсная вилка. Дело в том что даже если будет трех - все знают как у нас с заземлением, и это будет только хуже - народ будет либо пихать в кривые переходники либо менять вилку подручными средствами (если розетка совсем старая, под мЕньший диаметр вилки, в которую евровидка просто не влазит).
Понятно что можно оговорить в инструкции обязательность заземления но нужна не отмазка а реальная безопасность - инструкции никто не читает как правило.
Скорее всего будет тонкая плоская двухполюсная вилка и болт заземления на корпусе, который никто никогда заземлять небудет....

Бытовой источник должен иметь либо пластмассовый корпус, либо двойную изоляцию.

Не подкинете ли ссылочек на соответствующие документы (из которых данное требование выходит)? Желательно с указанем реализаций двойной изоляции. Я не в порядке сомнения или оспаривания а для полного понимания.

[gte]

Про что и пытаюсь битый час объяснить

Это все слова. Человеку надо ссылки на стандарты и руководящие документы.
Стоит внимательно изучить ПУЭ. Поискать в форуме, писали уже про бытовую технику и нормативы.

Она - брокерит - просто в виде прямоугольных пластин толщиной миллиметр. А то, что белое и с дырками - это, как

Как точно называется/где продается?

[Владимир]

Цитата(Microwatt @ Jun 29 2010, 20:34) *
Бытовой источник должен иметь либо пластмассовый корпус, либо двойную изоляцию.


Не подкинете ли ссылочек на соответствующие документы

На работе был где то Гост.

Смысл в том, что то в условиях 1 неисправности, человека не должно убить, а устройство не должно сгореть (за исключением специальных предохранителей и т.п.)
Вот считайте 1 неисправностью пробитие вашей прокладки.
Спасает вторая изолиция. Покройте прибор теплопроводященй пластмассой
О чем тут все и говорят -- двойная изоляция.

[elman]

С теплопроводящей пластмассой можно бвло бы поступить и прощще - сделать из нее корпус а радиаторы из толстой меди впритык. Короче ноутбучный БП. Только вот где ее брать по вменяемым ценам не нашел, и не очень понятно кто с ней умеет работать из "термопластавтоматчиков"...
За наводки по термопроводящей пластмассе буду признателен. Пока нашет только вот это но больше интересует что-то более дешевое, например то что применяется в БП ноутбуков. Кто-нибудь может сказать точное название материала?

[rezident]

С теплопроводящей пластмассой можно бвло бы поступить и прощще - сделать из нее корпус а радиаторы из толстой меди впритык.

Если не хочется делать изоляцию корпуса, то можно дополнительно сам радиатор транзистора изолировать от корпуса. Т.е. первая изоляция между корпусом транзистора и радиатором, а вторая между радиатором и корпусом устройства. Литой пластмассовый корпус наверное будет дешевле, чем такая изоляция, но начальные затраты - производство формы отливки для корпуса - весьма "кусачие". Форму имеет смысл изготавливать, если большая серия этих БП предполагается.

[Microwatt]

больше интересует что-то более дешевое, например то что применяется в БП ноутбуков. Кто-нибудь может сказать точное название материала?

Дешевого в ноутбуках нет ничего.
Есть способ пассивного радиатора. Внутрь просторной, большой по площади, пласмассовой коробки закладывается медная пластина. Температура ее практически постоянна по всей площади и тепло сбрасывается через пластмассовую стенку большой площади. А внутри могут быть и отдельные локальные радиаторы с высокой точечной температурой. Внутренняя конвекция все выравнивает.
Суть же двойной изоляции выше пояснена верно "на пальцах". Любая одна неисправность не должна приводить к катастрофическим последствиям для потенциального пользователя.
Например, стиральные машины ранее делались с металлическим корпусом. Но имели двойную изоляцию.
Первый рубеж - изоляция обмоток самого двигателя.
Второй - двигатель к корпусу крепился через пластмассовые втулки.
Записано это в ПУЭ, нужную страницу найдете самостоятельно. В гражданском строительстве в СССР заземление не использовалось. Потому, тройные вилки ни к чему, ничего они не дают в бытовых приборах.

[elman]

Дешевого в ноутбуках нет ничего.

Не нужно бояться слова "ноутбук" ;-) Это уже давно ширпотреб.
90-ваттный сетевой питания с универсальным входом, удельной мощностью более 800 Вт/куб.дм и розничной стоимостью менее $50 я называю дешевым.

Есть способ пассивного радиатора. Внутрь просторной, большой по площади, пласмассовой коробки закладывается медная пластина. Температура ее практически постоянна по всей площади и тепло сбрасывается через пластмассовую стенку большой площади

Дык я об этом и твержу, это и называю "ноутбучной схемой". Весь прикол в пластмассе там, теплопроводность у нее повыше чем наприм5ер у тогоже полистирола и кучи других пласмасс. С другой стороны это ширпотреб и наверняка будет стоить дешевле чем материалы описанные в статье о теплосрассеивающих пластмассах.
Вот я и пытаюсь выяснить что за материал используется в ноутбучных блоках питания.

[Guest_orthodox_*]

Вот я и пытаюсь выяснить что за материал используется в ноутбучных блоках питания.

АБС - пластик, скорее всего.
У любой пластмассы при пассивном охлаждении меньше сопротивление радиатор-поверхность внешняя, чем сопротивление
поверхность внешняя - пространство.
Я стараюсь разносить тепло вентиляторчиком внутри, экономия на медной пластине как раз... да и ровнее все греется...