버스 바에 TO-220을 얼마나 단단히 장착 할 수 있습니까?

나는 약 1kHz에서 100-200A를 스위칭 해야하는 8 개의 MOSFET (양방향 차단, 각 방향으로 4)으로 구성된 작은 스위칭 회로를 만들고 있습니다.

두꺼운 구리 층을 가진 PCB를 쉽게 이용할 수 없기 때문에 훨씬 더 나은 솔루션은 전원 케이블이 장착 된 버스 바에 MOSFET을 직접 장착하는 것입니다. 따라서, MOSFET들 사이 (소스에서) 사이에 소스 핀만 납땜하면됩니다. 이를 통해 열 방출이 우수하고 케이블에서 MOSFET으로의 저전압 강하 및 납땜이 거의없이 모든 구성 요소를 쉽게 장착 / 교체 할 수 있습니다.

내 질문은 : TO-220 패키지를 버스 바에 얼마나 단단히 조여야합니까? 모든 전자 장치가 검은 색 플라스틱 부품 안에 있고 원하는만큼 세게 조일 수 있다고 가정하는 것이 맞습니까? 열 뒤틀림으로 인해 연결 상태가 나빠질 수있는 잠재적 인 문제가 있습니까?

호기심에 대한 나의 회로도는 다음과 같습니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

편집 : MOSFET 데이터 시트에 링크가 추가되었습니다 . 패키지 세부 정보를 표시하지만 탭에 연결된 D는 표시하지 않는 제조업체의 데이터 시트 .

열을 방출하려고하는 부분은 대략 검은 색 플라스틱 부분의 중앙에 있으며 리드 프레임에 장착됩니다. 과도하게 조여서 리드 프레임 (금속 부분)을 변형 시키면 열 전달이 나 빠지고, 리드가 연성 금속 리드 프레임을 약간 구부리면 리드 프레임 또는 다이 자체에 대한 다이의 본딩이 손상 될 수 있습니다.

당신은해야 하지 방열판과 친밀한 접촉에서 원하는 부분 이상적 카메라, 비디오 카메라의 왼쪽과 같이 다이를 포함하는 부분 오버행. 나사는 다이의 중심을 통과하는 것이 불편하기 때문에 오프셋되어 있지만 실제로 플라스틱 밑 부분과 방열판 사이에 접촉과 압력을가하려고합니다. 일부 제조업체는 플라스틱 자체를 누르는 스프링 클립을 사용합니다. 에서 인피니언 페이지 , 여기에 거대한 내부 다이 부분이다. 다이는 취성 실리콘이며 리드 프레임은 부드럽고 가단성이 있습니다.

Vishay Siliconix 는 TO-220 패키지에 15in-lb (1.7Nm) 토크를 권장 합니다. 여기에 표시된 것처럼 10 in-lb보다 이점이 제한적입니다.

파워 스크루 드라이버와 토크 스크루 드라이버 및 렌치를 사용하는 것이 일반적이며 정기적으로 교정 및 테스트해야 할 수도 있습니다. 총잡이 등이 사용하는 저렴한 것들은 약 $ 50에서 시작합니다.

모든 전자 장치가 검은 색 플라스틱 부품 안에 있다고 가정해도됩니까?

예,

그래서 내가 원하는만큼 단단하게 조일 수 있습니까?

아니, 그것은 당신이 버스 바에 조이고있는 금속 부분을 변형시킬 것이고, 그것은 검은 색 플라스틱 부분의 내부와 잘 어울리지 않을 것입니다 :)

그러나 원시 힘을 사용하지 않을 것이라고 가정하면 :

금속 막대에 대해 케이스를 누르는 작업은 케이스와 막대 사이의 열 그리스 층의 두께를 최소화하는 것입니다. 어떤 시점에서, 그러한 압력 증가는 더 이상 두께를 크게 감소시키지 않을 것이다. 나는 이것을 "일반적인 스크루 드라이버로 손으로 빨리"라고 부릅니다. 하지만 공식 표준 문서는 확실합니다.

실제로 탭이 드레인에 연결되어 있음을 보여주는 대체 데이터 시트로 편집 하면 회로가 훨씬 더 이해가됩니다. :)

따라서이 경우 열 그리스가 없습니다. 대신 솔직히 간단히 버스 바에 납땜합니다.

• 솔더 페이스트를 적용하고 트랜지스터를 버스 바에 배치하십시오 (조립이 상당한 진동을 겪을 수 없다면 스크류로 고정시킬 필요는 없습니다.이 경우 스크류가 솔더 조인트 균열의 위험을 줄이기 위해 필수적입니다),
• 버스 바를 아래에서 솔더 페이스트가 녹고 접촉이 잘되는 지점까지 가열
• 난방을 끄고
• 그런 다음 아래에서 나오는 "열파"가 훨씬 높은 온도에 도달하지 않도록 신선한 공기 흐름으로 냉각을 즉시 시작하십시오. 그러나 급격한 열 변화가 솔더 조인트의 특성이나 트랜지스터의 무결성에 좋지 않기 때문에 냉각으로 과도하게 사용하지 마십시오.

263 패키지로이 작업을 수행하는 것이 더 쉬울 수 있습니다.

TO-220 패키지에 대한 높은 전류 연결로 인내한다면 악몽 현장 서비스 / 수리 시나리오를 직접 만드는 것이 좋습니다. 전문적인 응용 프로그램에 대해이 같은 모듈 기반 장치를 선택하는 것이 훨씬 더 나은 이 . 버스 바 어셈블리에 볼트로 고정해야하는 제품을 고려할 때 모듈이 훨씬 우수하며 오늘날 과도하게 비싸지 않습니다.
일단 50-100 A 범위에 도달하면 케이블 크기가 다루기 어려워지고 단단히 고정되어야합니다. 간단한 솔더 조인트는 항상 위험하며 시간이 지남에 따라 부서지기 쉽습니다.

취미라면 무엇이든 고려해야합니다.

1. TO-220의 패키지를 버스 바에 고정시키는 볼트가 너무 작습니다. TO-220 장착 구멍 크기의 전체 직경을 사용하더라도 강철 및 스프링 와셔에서도 실질적인 장기 안정성으로> 10 in / lbs 탭 압력을 달성 할 수 없을 것입니다. 이와 같은 압력 접점은 고전류에서는 사용할 수 없습니다.

2. TO-220 패키지를 납땜하는 것은 항상 선택 사항이지만 여러 장치를 버스 바에 납땜하는 것은 불가능한 솔루션이므로 수리 할 수 ​​없을 것입니다.
   패키지를 구리 스트립에 납땜하십시오 ( 이 목적으로 0.125 x 0.5 x 1.25 ETP 구리 탭 을 사용합니다). SMT 드로어에 쉽게 납땜 할 수 있습니다 (탭을 추가 한 다음 온도가 올라갈 때 후면에 플럭스가있는 장치 추가). 이와 같은 탭은 합리적인 토크 기능으로 여러 개의 더 큰 장착 볼트 크기를 허용합니다. 버스 바에 탭을 조일 때는 조인트를 청소하되 히트 싱크 그리스는 전기 전도성이 아니므로 사용하지 마십시오. 나사 머리 아래에는 평평한 와셔와 너트 아래에 평평한 스프링 와셔를 사용하십시오.

3. TO-220 리드 프레임 연결은 특히 더 높은 전류에서 자유로운 와이어 연결을 위해 설계되지 않았습니다. 이 작업을 수행해야하는 경우, 다음과 같은 솔더 와이어 페룰을 사용하여 이 온도 시대에 덜 스트레스 무료 솔더 조인트을 보장하기 위해. 진동이 중간 정도 인 경우에도 리드 프레임이 파손되므로 와이어를지지해야합니다. 리드 프레임은 측면 또는 굽힘 력에 노출되어서는 안됩니다. 응력 완화로 2 피스 장벽으로 이와 같은 연결을 지원하는 것이 좋습니다.

그래프에서 볼 때 사용해야하는 토크는 10in-lb입니다.

가열 및 기계적 문제가 발생할 수 있으므로 나사 머리와 TO-220 탭 사이에 금속 잠금 와셔를 사용하는 것이 좋습니다. 또한 오버행을 최소화해야하지만 너무 짧아서는 안되므로 리드가 버스 바에 단락되기 쉬운 위치에 있습니다.
나는 경험보다 더 나은 교사가 없다고 확고한 신자입니다. 계속해서 회로를 만드십시오. 그것은 당신의 디자인이 가진 결점을“보여줄 것입니다”. 이 있음을 유의하십시오 프로토 타입에 대한 확인을 하지 완성 된 상용 제품.

7nm는 얼마나 빡빡합니까? 외부 스타 로크 와셔가있는 너트와 볼트를 사용하면 영구 나사산 로커 록 타브가 to220 패키지를 단단히 고정시킵니다.