Прокладка под транзисторы теплопроводящая какие лучше

_________________
в спорах рождается ИСТИНА [AND] flud.

_________________
Искусство общения было до нас.

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

_________________
ВИРУС является облигатным паразитом — он не способен размножаться вне клетки!

Ведущий производитель электрического оборудования компания MORNSUN выпустила серию источников питания на DIN-рейку LI100-20BxxPR3 c выходами на 12, 15, 24 и 48 В. ИП позиционируются для умных домов, а так же используются в составе оборудования для промышленной автоматизации, различных производственных машин, рельсовых систем транспортировки и другого оборудования, работающего в условиях неблагоприятной окружающей среды.

Компания MEAN WELL продолжает активное развитие номенклатуры, осваивая новые направления и обновляя существующую продукцию с учетом возрастающих требований. В настоящий момент в Компэл представлено множество недавно вышедших новинок MEAN WELL.
MEAN WELL выпустил ряд таких новинок как мощные высоковольтные управляемые источники питания, DC/DC-преобразователи со сверхшироким входом (с креплением на DIN-рейку и на шасси), полностью обновил линейку зарядных устройств (ЗУ), DC/AC-преобразователей (инверторов) и ИБП для охранно-пожарных систем. Кроме того, выпущены специальные источники питания с выходным напряжением в виде ШИМ для светодиодных лент и модулей управляемых по DALI2 и 0…10 В, а также другая продукция.

_________________
есть вопросы ? чего-то не знаешь ? прежде всего смотри это

_________________
в спорах рождается ИСТИНА [AND] flud.

это при какой же температуре . они с трудом горят от зажигалки , а полупроводники при , вроде бы , 150° начинают разрушаться

_________________
есть вопросы ? чего-то не знаешь ? прежде всего смотри это

У керамических прокладок теплопроводность лучьше,
чем у слюдяных.

_________________
©"Good indian is dead one!"

_________________
Если долго мучиться, что-нибудь. сломается.

_________________
Творчество оно для того и нужно чтобы творить!

думаю что шурупами никто не будет затягивать транзисторы на радиаторе .

а керамических прокладок ещё не доводилось видеть . а как они в плане хрупкости ? допустим перекос при затягивании корпуса ТО-3 ?

_________________
есть вопросы ? чего-то не знаешь ? прежде всего смотри это

_________________
Творчество оно для того и нужно чтобы творить!

_________________
Лечу лечить WWW ашу покалеченную технику.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 14

Теплопроводящие изолирующие подложки — кто какие применяет?

В свете очередного "похолодания" международных отношений и тенденций к "заморозке" глобальной экономики решил задать вопрос, от качественного решения которого порой зависит ВСЁ: кто и как охлаждает радиоэлементы? А точнее — какие изолирующие теплопроводящие подложки Вы используете, будь-то в промышленности или радиолюбительской практике.

Причина моего интереса проста — на местном рынке доступны стандартные силиконовые подложки НОМАКОНтм КПTД-2 или их прямой аналог с теплопроводностью 0.7-1.1 Вт/(м*К), разрезанные или в листах толщиной 0.2-0.5 мм. Также доступна слюда в лентах толщиной 0.1-0.5 мм, часто применяющаяся на местных радиозаводах. Её параметры чуть лучше полимерных подложек, но при минимально допустимой из соображений безопасности толщине подложки 0.1 мм тепловое сопротивление почти что "уравнивает" её с эластичным силиконом.

Конечно, вопрос этот многократно обсуждался на специализированных форумах, где можно встретить даже сравнительные таблицы экспериментальных данных для основных типов изолирующих теплопроводящих материалов:

— резиноподобные подложки на силиконовой основе;
— слюда;
— оксид алюминия;
— нитрид алюминия;
— нитрид бора;
— оксид бериллия;
— прочая оксидная и неоксидная керамика с поражающей воображение теплопроводностью до 200-300 единиц.

В данном случае требуется что-то с теплопроводностью 7-10 Вт/(м*К) под корпуса TO247. Причём что-то реально доставаемое в количестве 2-3 десятков, и конечно не очень дорогое.

Я понимаю, что нюансов много, но всё же интересно: что, где, почём.

Забыл привести пример дешёвых керамических подложек производства Fischer Elektronik, также доступных у нас на рынке. Это Al2O3 керамика толщиной от 1 до 2 мм с теплопроводностью 25 Вт/(м*K) и термосопротивлением в 0.3 K/Вт (для подложек под корпус площадью 6,5 см2). Но в случае этой керамики радиатор должен быть отполирован, поскольку поверхности массивных литых радиаторов как правило не обрабатываются начисто после грубой фрезеровки.

Так вот подложки AOS247 стоят от 50 до 100 рублей. Но интересно, что есть ещё.

Вложения

Ну же, парни, неужто всех устраивают силикон и слюда?

Вчера общался с технологом местного предприятия, где занимаются различной химической обработкой поверхностей — от гальваники до карбонитрирования. С вопросом — возможно ли оксидировать/анодировать поверхность радиаторов, получив толщину непроводящего слоя хотя бы 50 мкм (цифру взял с "потолка"). Он сказал, что всё возможно, но любая такая плёнка будет пористой, и её гарантированно прошьёт. А иметь сплошную изолирующую подложку, но постоянно оглядываться на dv/dt как-то не хотелось. Да и экспериментировать не хочется.

XM. Прямо реклама.
Использую клейкие ленты 3М. Мы покупали как номер 82225. Это завуалированная продукция 3М (у самой 3М она идет под другим номером), толщина 0,25 мм, есть 0,4 мм. Полет нормальный. И держит хорошо и тепло отводит.

В радиолюбительской практике — каптоновую ленту, в два слоя.

Спасибо за информацию.
Термостойкие скотчи (полиамид?), наряду с лавсановыми лентами и прочими представителями группы полиэфиров, как-то даже не рассматривал. Из-за низкой теплопроводности, ниже в разы, чем у силикона. Хотя предельные температуры у них действительно до 250-280 градусов. Лавсан часто используем при изготовлении трансформаторов. Запасы есть, но ничего толще 20мкм под рукой нет. Такой лавсан, сложенный в три слоя, я пробовал на корпусах TO220. Но то был маломощный flyback и результат на том же радиаторе был хуже, чем с силиконом.

Вот сейчас прочитал свои посты — действительно похоже на рекламу.
Но это не так. Я привёл перечень тех изолирующих материалов, о которых мне известно, лишь чтобы показать сообществу, что "выполнил домашнее задание". Тем самым избежать избитых рекомендаций "добыть слюду из конденсатора" или оксидную керамику "из старых телевизоров".

Как раз характеристиками силикона и слюды, которые приходится применять, я не доволен. Керамика Al2O3, о который писал, пугает увеличенными размерами подложки из-за своих диэлектрических свойств.

Изучив профильные форумы, где толкутся как любители, так и профессионалы (коты, электрониксы, схемнэты, казусы и т.д.), я не увидел конкретных ссылок: где, что, почём. Как правило, дискуссии стартуют под предлогом "что лучше" (что и так очевидно, достаточно взглянуть на характеристики подложек), и заканчиваются неопределённо "а вот мы применяем какую-то керамику жёлтого цвета, но я не знаю какую, потом при случае уточню". Затем дискуссия обрывается, никого уже не интересует, какую именно, а главное сколько это стоит.

В номенклатуре интернет-магазинов, в Чипе, Платане, Тэрре и т.д. превалируют резиноподобные материалы. Изредка встречается всё та же керамика Al2O3. Прокладочные миканит и слюдопласт, и прочие слюдосодержащие материалы при толщинах начиная от 0.15мм представляют из себя, грубо говоря, одно и то же в смысле теплопроводности. Пускай и с разным кремнийорганическим связующим, но содержание слюды всегда 80-90%. Поэтому качества таких подложек можно оценить "издалека".

Я хочу акцентировать: все эти материалы конечно же соответствуют своим характеристикам и применяются везде: от бытовой электроники до промышленной электротехники.

Но вот пример задачи без цифр.
Резонансный преобразователь мощностью 6кВт с ПВ 100%, т.е. не сварочник. Использованы "быстрые" IGBT в корпусах TO247 на максимальный продолжительный ток 30A (грубо говоря во всём диапазоне температур кристалла). Т.к. режим переключения мягкий, то соответствующие потери и потери на обратных диодах в корпусах минимальны. Радиатор разумеется с запасом. Но транзисторы всё-равно нужно охлаждать. Не нужно объяснять, чем опасен перегрев, да и вообще нагрев IGBT. И так получается, что при использовании силиконовых подложек качества теплоотвода неудовлетворительны, а нужно успеть забрать тепло с кристаллов, и транзисторы всё равно будут перегреваться. Или, точнее, работать на пределе разрешённых температур. Решить эту проблему можно увеличением количества транзисторов, их параллельным соединением, т.е. увеличением площади поверхности теплоотвода с "мультикристалла". Или использованием IGBT модуля с медным уже изолированным основанием. Или простой сменой подложек c силиконовых на другие, поскольку иметь большой градиент температур корпус транзистора-радиатор — непозволительная роскошь. А разделить радиатор на изолированные сегменты — это нетехнологично, поскольку на нём ещё десяток таких же корпусов.

Как изолировать транзисторы от радиатора

Здравствуйте, друзья! Многие радиолюбители сталкивались с проблемой изоляции группы транзисторов на одном радиаторе. Обычно для изоляции транзисторов на теплоотводе применяются специальные теплопроводящие прокладки вырезанные из прокладочной слюды. Крепежные винты изолируются специальной пластиковой втулкой. В компьютерных блоках питания для изоляции транзисторов используются силиконовые прокладки смазанные белой теплопроводящей пастой. Но, к сожалению, купить эти прокладки и втулки в магазинах очень сложно, не все продавцы хотят торговать такой мелочью. А компьютерные блоки питания не у каждого радиолюбителя имеются под рукой. По этому, я открою вам большой секрет и расскажу, как изолировать транзисторы от радиатора.

В радиаторе просверлите отверстия для крепления транзисторов. Чтобы транзистор плотно прилегал к радиатору обязательно снимите фаску сверлом большего диаметра и нарежьте резьбу М3. Так же обратите внимание на поверхность радиатора, сильную шероховатость отшлифуйте мелкозернистой наждачной бумагой.

Если у вас нет пластиковых втулок для изоляции транзисторов и нет возможности купить, тогда придется изготовить их своими руками из кусочка текстолита. Отрежьте пластинку нужного размера, просверлите отверстия диаметром 3 мм.

Как изолировать винты от радиатора?
На каждый винт оденьте колечко из термоусадочной трубки и прогрейте зажигалкой. Колечко примет форму винта и будет служить хорошим изолятором.

Из чего добыть слюду в домашних условиях?
Слюда это теплостойкий диэлектрик, который широко применяется в современной бытовой технике. В микроволновой печи имеется пластина из листовой слюды, она вполне подойдет для изоляции транзисторов на радиаторе. В старом сгоревшем паяльнике тоже находится слюда свернутая в трубочку, она изолирует нихромовую обмотку.

А еще в термопоте и слюдяных конденсаторах. Что же делать, если в вашем доме нет старой бытовой техники и слюдяных конденсаторов?
Тогда в качестве диэлектрика можно использовать рукав для запекания, он очень теплостойкий и не проводит ток.

Отрежьте небольшой кусочек от рукава и сложите в двое для надежности.

Приложите отрезанный кусочек рукава к радиатору на место установки группы транзисторов.

Прижмите транзисторы к теплоотводу и проколите шилом отверстия для крепежных винтов. Для большей теплопроводности желательно смазать теплоотвод и транзисторы термопастой.

Вставьте изолированные винты в отверстия и затяните.

Прикрутите радиатор к плате.

Проверьте мультиметром отсутствие замыкания коллектора с теплоотводом.

На этом установка транзисторов на радиатор окончена. Осталось провести тепловые испытания при максимальной нагрузке на транзисторы. Как показала практика такой способ изоляции транзисторов не очень простой, но зато надежный.

Керамические теплопроводящие изоляционные подложки

Теплопроводящие керамические подложки — лучшее на сегодняшний день решение для электроизоляции и отвода тепла от электронных компонентов, которое подходит как для любительских, так и для промышленных применений.

Данные подложки на основе оксида алюминия (Al₂O₃) многократно превосходят эластичные листовые материалы типа КПТД и слюду по теплопроводности и электрической прочности, обеспечивая отличные условия эксплуатации приборов независимо от их мощности.

Для более требовательных и ответственных применений производятся подложки из нитрида алюминия (AlN), которые имеют выдающуюся теплопроводность, сопоставимую с этим показателем у дорогостоящего и токсичного оксида бериллия (BeO).

Для достижения максимального результата подложки могут быть изготовлены в металлизированном исполнении под пайку. Покрытие из толстой медной фольги быстро распределяет тепло по всей поверхности подложки, еще более усиливая эффект отсутствия зазоров и лишних слоев в паяном соединении. Таким образом обеспечивается абсолютно беспрепятственный отвод тепла и повышается механическая стабильность.

Преимущества

• лучшая чистота обработки поверхности (10-й класс) и плоскостность, чем у аналогичных штампованных керамических подложек;
• широкий диапазон выбора толщин: от 0.25мм для максимального отвода тепла (сломать можно, раздавить нельзя — выдерживают любой разумный прижим) до 2мм для уменьшения паразитной емкости (например, в импульсных устройствах) при достаточно высоком уровне теплопередачи;
• электрическая прочность не менее 16 кВ/мм для AlN и до 25 кВ/мм для Al₂O₃, что почти в два раза превышает этот показатель у ряда других керамических прокладок, представленных на рынке.

Физические характеристики

Стандартные размеры

Примечание: В таблице указаны размеры прокладок под наиболее распространенные типы корпусов.

Сравнение метериалов на примере прокладок под корпус ТО-247 (23х18 мм)

Примечание: в таблице указаны самые популярные толщины выпускаемых подложек Al₂O₃ и AlN.