La o întrebare pe radiator cu componentele de putere

Pe baza materialelor din surse externe

Prefață.

Scopul acestui articol este de a oferi cititorilor posibilitatea de a:

a) se aplică un cuplu optim la montarea elementelor de putere în TO-220 pachete și TO-247, la radiator cu șuruburi, și încă mai au o valoare optimă a termică rezistență „joncțiune-caz“ elementul portant (Rth (jc)) fără deteriorarea mecanică a carcasei sale.

b) pentru a înțelege influența diferitelor materiale izolante având coeficienți de rigiditate diferiți, pentru rezistența termică Rth (j-c) contactarea servomotorul la radiator la diferite Cuplurile ale dispozitivului de fixare.

Parametrii bemolizare carcase TO-220 și TO-247

Elemente de forță în TO-220 pachete și TO-247 au fost examinate cu ajutorul unui scanner optic pentru planitate. Laserul a fost folosit pentru a scana suprafața posterioară a carcasei, precum și rezultatele scanării hărții de contur de suprafață a fost construită. (Fig.2) Apoi, planeitatea suprafeței a fost măsurată la liniile centrale din corpul de mijloc. Sa constatat că valorile deformării în ambele cazuri au fost în limite normale. (Figura 3, 4a, 4b)

Măsurătorile au arătat că deformării T0-220 și împrejmuirea T0-247 este mai mică de 20 microni, ceea ce este semnificativ mai mică decât valoarea setată pe dispozitivul (100 microni), în documentație.

Motivele pentru utilizarea a două tipuri de tampoane de izolație cu diferiți coeficienți de duritate

Există două tipuri de distanțiere termoconductoare de izolare: moale, cu un coeficient mic de duritate, și strâns, cu un coeficient ridicat de rigiditate. reprezentanți tipici ai tampoane dure și moi sunt, respectiv, garnituri de silicon și mică. garnitură de siliciu selectează golurile formate datorită planeitatea carcasei acționării și rugozitatea a radiatorului, și nu necesită paste speciale termoconductoare.

În același timp, moale pad de izolare poate lăsa un spațiu între suprafața din spate a dispozitivului și în cazul în care radiatorul exercita prea multă forță la puterea șurubul de fixare a dispozitivului. Dimpotrivă, atunci când o garnitură solidă izolatoare tensiunea provenind din găurile filetate distribuite mai uniform, și, prin urmare, diferența dintre suprafața posterioară a dispozitivului și radiatorul va fi omisă. Acest lucru este bine demonstrat în figura 5.

Efectul șurub de strângere de cuplu atunci când montarea servomotorului.

Procesul de instalare elementelor portante pe radiator trebuie să fie optimizat, astfel încât să se minimizeze deformarea burlanelor lor. Trebuie să fie monitorizat cu atenție de către contactul dintre corpul dispozitivelor de putere, etanșare și radiator de izolare, astfel încât a fost uniformă și de încredere, iar suprafața dispozitivului de alimentare și radiatorul sunt cât mai aproape posibil.

Disiparea căldurii prin garnitura de silicon este mai eficientă decât transferul de căldură prin fanta de aer. Teoretic, cu atât mai mare cuplul șuruburilor de fixare, cu atât mai mare comprimarea garniturii, cea mai mică rezistența de contact termic între elementul de putere și radiatorul, îndepărtarea fiabilă a căldurii de la servomotor. Cu toate acestea, în practică, există o valoare optimă a cuplului șuruburilor de fixare. Acest lucru se întâmplă din următoarele motive:

În cazul în care cuplul șurubului de fixare a fost prea mică, rezistența de contact termic crește datorită contactului termic săraci, cauzată de lipsa presiunii de contact.

În cazul în care un șurub de fixare cu momentul de strângere este prea mare, porțiunea de cap a corpului dispozitivului de acționare și fila de montaj vor fi deformate, astfel încât carcasa se poate deplasa de pe radiator, așa cum este prezentat în figura 6. Acest lucru crește, de asemenea, rezistența de contact termic.

Prin urmare, atunci când montarea elementului de alimentare trebuie să fie selectată corespunzător momentului de strângere cu șurub, oferind rezistență minimă contact termic și pentru a preveni deteriorarea carcasei sau a actuatorului caracteristici schimba.

Unele recomandări pentru utilizarea șuruburilor la montarea radiatorului pe componentele de putere.

mount șurub - aceasta este metoda tradițională de instalare, folosind șurubul cu piuliță și șaibă.

Când se utilizează șuruburile de montare trebuie să respecte următoarele reguli.

Șuruburile nu trebuie utilizat la atașarea carcasei la un radiator.

Șaiba rigidă trebuie introdusă între capul șurubului și pentru fixarea lobului. Trebuie avut grijă pentru a se asigura că mașina de spălat poate deteriora corpul carcasa din plastic în timpul procesului de instalare. Șurubul trebuie să fie strânse în siguranță la corp a avut un contact bun cu radiatorul.

Cel mai bine este să folosiți o șurubelniță electrică dedicat, care este controlat cu șurub un cuplu suficient de precizie. Aceste screwdrivers asigură repetabilitate ridicată și precizie a momentului și viteza sunt reglabile, care permite selectarea șurubului optime de viteză este strâns. Fig. 7 prezintă corect carcasele metodei de montare TO-220 și TO-220FP.

Efectul elementelor de montare deformată de suprafata radiatorului.

În cazul în care suprafața radiatorului în timpul instalării nu este plat, există riscul ca fisuri pot forma în celula de putere.

Când elementul de alimentare este montat pe radiator, cu o suprafață aspră, în regiunea elementului de corp adiacent gaura filetată va fi observate sarcini mecanice ridicate care pot provoca daune la servomotor.

Dacă dispozitivul este montat pe radiator, cu o suprafață rugoasă, cu încărcare mecanică ridicată pe zona de conectare a compusului de protecție la substratul carcasa unității de putere. În acest caz, carcasa de protecție a compusului poate exfolia din găurile filetate din cauza stresului mecanic ridicat.

Exemple de instalare necorespunzătoare și consecințele acesteia

CSAM - topograph (C-Scanare acustica Microscopia) compus Peel în zona cip de cristal și substratul său în corpul capului de stres mecanic extern care rezultă din strângere prea puternică a șurubului de fixare.

Secțiunea verticală a substratului cu cristale pe care fisuri vizibile cauzate de influențe externe mecanice datorită șurubului de strângere prea puternic.

Dent pe suprafața corpului datorită constricția șurubului.

Datorită cuplului ridicat al șurubului de fixare și prindere astfel de căldură aripioarele chiuveta tranzistor poate împinge un sigiliu izolator subțire și, astfel, provoca un scurtcircuit între radiator și tranzistorul radiator.

Analiza Failure a arătat că unghiul ascuțit al tranzistorului radiator împingând sigiliu izolator datorită cuplu ridicat al șuruburilor de montare, iar acest lucru a cauzat un scurtcircuit între radiator și dispozitivul de radiator. Săgeata din dreapta indică gaura pentru defalcarea electrică a căptușelii de izolare ca urmare prea mare un cuplu de strângere a șurubului de fixare.

Studierea influenței cuplului șuruburilor de fixare în rezistența termică Rth (j-c).

Scopul acestui studiu a fost acela de a evalua influența șurubului cuplului de strângere la montarea elementelor de putere pe suprafața radiatorului. Studiul a suferit elemente populare de putere (IGBT - tranzistori) cipuri de producție, cu Infineon dimensiuni diferite (mici, medii și mari), cu diferite corpuri grosime și mărime radiator (TO-220, TO-247 și TO-280). Acest studiu a acoperit corpul nu este doar un singur cip, dar dual-cip.

Mai jos este o listă a parametrilor și a elementelor portante supuse testării.

Metoda de montare uscată a fost utilizată (fără unsoare termică) pentru a studia influența diferitelor filme de izolare pe rezistența termică Rth (j-c) elementele de forță la diferite puncte de strângere șuruburi. Carcasa elementului de alimentare a fost stabilit mai întâi în conformitate cu figura 7. Apoi, rezistența termică Rth (j-c) a fost măsurată pentru montarea cuplurilor cu șurub de la 0,4 Nm la 1,2 Nm.

Figura 13. Dependența Rth (j-c) din momentul de strângere pentru distanțierul izolator Keratherm86 / 82 raport cu duritate 6-70 Shore A

Graficele prezentate mai sus au arătat că componentele de putere în pachete diferite, folosind Keratherm86 / 82 nu au avut modificări semnificative în rezistența termică Rth (j-c) cu șurub cuplurile în intervalul 0.6-1.0 Nm. Prin urmare, a fost recomandat de un șurub 0,8nM tipic valoarea cuplului.

Figura 14. Dependența Rth (j-c) din momentul de strângere pentru distanțierul izolator Keratherm70 / 50, cu un coeficient de duritate de 8-90 Shore A

Graficele prezentate mai sus au arătat că elementele de lagăr în diverse clădiri folosind Keratherm70 / 50 nu au avut modificări semnificative în impedanță termică Rth (j-c) cu șurub cuplurile în intervalul 0.6-1.0 Nm. Prin urmare, a fost recomandat de un șurub 0,8nM tipic valoarea cuplului.

Studiile au arătat că grosimea distanțierului izolator poate fi mai subțire după aplicarea șurubului, dar nu au existat diferențe semnificative în rezistența termică Rth (j-c), atunci când strângerea șurubului cu un cuplu cuprinsă între 0,6 și 1 Nm.

concluzie

Acest studiu a arătat că nu a existat diferențe semnificative în rezistența termică a Rth (j-c) pentru toate dispozitivele atunci când cuplul de strângere a șurubului a fost schimbat 0.6-1 Nm pentru cele două tipuri de izolatoare distanțiere cu o duritate standard de. Acesta a fost recomandat pentru contactul termic optim și elementele de putere daune mecanice pleavă de valoare tipică de 0,8 Nm.

Notă:

Keratherm ® - elastice Grupa umplut cu filme ceramice. Ele sunt caracterizate prin compresibilitatea lor excepțional, ductilitate optimă, conductivitate termică bună și bune proprietăți electrice. Aceste filme sunt concepute special pentru a compensa diferența în planeitatea componentelor.

Pelicule izolante KERATHERM ®, în esență, rezistent la apă, uleiuri și alte amestecuri de solvenți organici și hidrocarburi clorurate precum și compoziții de curățare utilizate pentru curățarea și căldură degresare chiuvete, carcase și plăci cu circuite imprimate. Singurul lucru pe care aceste materiale provoca balonarea marginile deschise ale filmului termoconductoare, în care gradul de umflare depinde de timpul de contact și tipul de solvent utilizat.

După uscare, marginile deschise a reveni la starea inițială fără a modifica proprietățile termice și electrice. Deoarece sunt utilizate timpii de contact scurt, KERATHERM ® pot fi prelucrate în băi convenționale utilizate în procesul de lipire.

Caracteristici ale filmelor Keratherm ®

70/50
cu sticla
fibră

laborator de știri

disponibilitate

Sursa de alimentare HORN-K-15B / 50A-F cu un revers. Executie IP20.
Prețul de 36500 de ruble. Cantitate - 1 buc.