실제 방열판없이 선형 레귤레이터를 시원하게 유지하는 방법은 무엇입니까?
답변:
열을 제거하기 위해 구리 흔적만으로 많은 열을 분산시킬 수 없습니다. (SOT-89는 매우 작은 패키지입니다. 특정 패키지의 특정 부품이 3W 등급인지 확인 하시겠습니까?)
4 개의 레이어와 비아 배열에 구리가 많은 D-Pak 크기 패키지를 사용하여 방열판에 구리를 많이 공급하려고합니다.
낮은 듀티 사이클 부하에는 적당히 작동하지만 연속 부하에는 적합하지 않습니다 (공기에 대한 높은 열 저항이 있음). 높은 소산 요구 사항을 위해서는 핀과 공기가 필요합니다. 회로 보드를 다른 방법으로 구축하지 않는 한 핀을 얻으려면 방열판이 필요합니다.
이것이 귀하의 질문에 직접 대답하지는 않지만 귀하가 고려해야 할 사항이라는 것을 알고 있습니다.
너무 많은 에너지를 소비하는 대신 선형 레귤레이터 앞에 벅 컨버터를 장착 할 수 있습니다. 선형 레귤레이터가 요구하는 것보다 높은 전압에서 벅을 출력하십시오.
이렇게하면 방산해야하는 열의 양이 줄어들뿐만 아니라 설계 효율성도 향상됩니다.
히트 싱크가 진행되는 한, 몇 개의 비아를 접지면에 직접 넣는 경향이 있습니다. 접지면은 열을 잘 분산시키는 것으로 보입니다. 4+ 레이어 보드로 가서 내부 접지면을 가지면 열 분산이 거의 좋지 않습니다.
물리 법칙입니다. 열 저항이 큰 장치를 통해 3W를 소산해야 온도가 상승합니다. 구리 트레이스를 사용하면 표면 실장 장치에서 인쇄 회로 기판으로 열이 방출 될 수 있습니다. 그러나 그 열은 여전히 가라 앉아야합니다.
SOT223 장치를 살펴보면 Rj-a는 91 K / W이며 2 ~ 3 와트에서 273 K의 온도 상승을 예상 할 수 있습니다. 이것은 당신의 장치를 요리합니다. Rj-s (솔더 포인트 저항에 대한 접합)는 10K / W이므로 보드에서 장치가 주변 온도보다 30K 이상 높은 열을 발산 할 수있는 경우.
보드가 금속 인클로저에 장착 된 경우 약간의 설계 노력으로 회로 보드의 큰 열 패드를 금속 인클로저의 아일랜드에 맞출 수 있습니다.
/---\ hot device
================================== PCB
_______/ \______/ \______ Metal enclosure
비아가 많은 각 층에 큰 구리 패드를 사용하면 열 전달에 도움이됩니다. 다른 문제는 회로 기판을 금속 인클로저에 고정하고 충분한 압력과 열 화합물을 적용하여 보드가 인클로저로 열을 전도 할 수 있도록하는 것입니다.
이렇게하면 구성 요소에서 보드 및 인클로저로 열이 효과적으로 전달됩니다. 따라서 인클로저가 효과적으로 방열판이됩니다.
보드에 방열판이 없으면 Rj-a를 91K / W에서 더 낮은 값으로 줄입니다. 이 값이 무엇인지 실험적으로 결정해야합니다. 해당 장치가있는 간단한 회로 보드를 만들고 비아가있는 각 레이어의 열 패드를 만든 다음 장치를 통해 흐르는 전력량을 1W 미만에서 2W / W로 부드럽게 가열하고 열쿠로를 사용하십시오. 보드와 장치의 온도를 기록하십시오. 이를 통해 회로 보드에서 장치의 Rj-a를 계산할 수 있습니다.
예, 보드를 사용하여 장치를 식힐 수 있습니다. 이를 위해서는 상당한 양의 표면적이 필요합니다. 예를 들어 탭이 접지면에있는 경우 보드 전체가 구성 요소에 냉각 효과를 줄 것으로 기대하지 마십시오. 유일하게 효과적인 지역은 6cm에서 8cm 사이입니다.
해당 평면에서 일반적으로 볼 수있는 비아 또는 작은 구멍은 열 비아입니다. 보드의 다른쪽에는 아마도 구리 평면이있을 것입니다. 열 냉각이 증가하지만 자체 보드를 프로토 타입으로 제작할 때 만들기가 어려울 수 있습니다. 구멍은 그렇게 클 수 없습니다 (몇 십분의 1mm 정도).
요 전에는 냉각이 필요한 스위칭 레귤레이터를 만들었습니다. 그것은 조금 더 큰 TO-263 케이싱에있었습니다. 그러나 어쨌든 4 페이지와 5 페이지 의 내셔널 데이터 시트는 1 평방 인치의 구리 면적에서 26C / W의 냉각 저항을 가졌다 고 명시했습니다. JA는 너무 나쁘지 않습니다. 3W를 없애면 주변 온도보다 75C가 더 높아집니다. 이 특별한 경우에 나는 아마추어 에칭 기에서 PCB를 만들고 있었기 때문에, PAB에 대한 납땜 연결이 더 어렵 기 때문에 면적을 두 배로 늘렸다.
Low Profile Power Dissipation에 설명 된대로 다른 구성 요소 (업스트림 저항 또는 두 번째 레귤레이터)에서 약간의 열을 낭비 할 수 있으므로 레귤레이터가 많이 소비하지 않아도됩니다. 예상되는 최소 및 최대 전압과 최소 및 최대 부하에 대한 계산을 수행해야합니다.
SOT-223 패키지 스위칭 트랜지스터에 대해 동일한 질문을 조사하면서 ON Semiconductor 납땜 및 마운팅 기술 참조 매뉴얼을 발견했습니다 ( http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/SOLDERRM-D.PDF 참조). ). 이 문서는 열 및 실장 고려 사항에 대한 편집 된 기사 모음이며 일반적인 패키지 유형 (SOT-223 포함)에 대한 수십 개의 발자국을 포함합니다. 또한 PCB 방열판 마운트, 열 그리스 및 이전에 고려하지 않은 다른 기술을 준비하는 방법에 대한 기사도 포함되어 있습니다. 이 문서는 최근 2014 년 7 월에 개정되었습니다.
살펴볼 가치가 있다는 것을 알았습니다.