Cómo estimar el área de superficie de PCB requerida para resistencias de potencia SMD

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Estoy migrando un diseño de partes de orificio pasante para usar tantos dispositivos SMT como sea posible.

Hay 7 resistencias de potencia de 2 vatios en el diseño actual. Estas son resistencias de óxido de metal que tienen cables engarzados y formados para elevar el cuerpo de la resistencia aproximadamente 0.2 "por encima de la superficie de la placa del circuito. Este diseño actual ha sido confiable y sin problemas durante muchos, muchos años.

Ahora estoy buscando reemplazar esas resistencias de cables axiales con múltiples resistencias SMD en paralelo. Habría resistencias de 3 1W (paquete de 2512) en paralelo para obtener la resistencia y la potencia nominal requeridas.

Sin embargo, no sé cuánta superficie de cobre de PCB necesitará estas tres resistencias. Cada resistencia disipará unos 250 mW en condiciones normales de voltaje de línea, pero la disipación aumentará a unos 900 mW en el peor de los casos en condiciones de alto voltaje de línea. Eso es un total de aproximadamente 2,7 vatios para cada uno de los grupos de resistencias.

Debido a que el material de PCB es FR-4, quiero mantener la temperatura máxima de PCB por debajo de 75C. Suponiendo una temperatura ambiente de aproximadamente 30 ° C, eso me da un aumento de temperatura de solo 45 ° C. Eso sugiere que voy a querer una gran cantidad de superficie, pero no sé cuánto.

Las placas estarán en un recinto con solo corrientes de convección naturales dentro del mismo.

La orientación es muy apreciada.

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Basado en el enlace del documento provisto por John Birckhead, no es posible aumentar la corriente de resistencia como se desea originalmente. Si me mantengo con la resistencia total cerca de 680R, tendré que disipar alrededor de 1.3 vatios en cada grupo de resistencias con la entrada de voltaje de línea de alta tensión en el peor de los casos. Esto se reduce a aproximadamente 0,5 vatios con voltaje de línea nominal.

El cliente me ha pedido que aumente el tamaño de la PCB a partir del tamaño actual; esto permitirá más espacio para el texto descriptivo cerca de los bloques de terminales, así como en áreas en blanco en la superficie de la placa. Debería poder buscar alrededor de 3 pulgadas cuadradas por grupo de resistencias: los rellenos de cobre sólido en las capas superior e inferior, así como un montón de vías de gran diámetro (orificios de 0.036 ") dispersos por toda el área. Las vías se llenarán de soldar cuando la placa está soldada por onda

Todo lo dicho: tengo la opción de tener los rellenos de cobre en la parte inferior de la PCB, ya sea cubiertos con máscara de soldadura o dejados como acabado de soldadura brillante. Me inclino por tener un acabado de soldadura brillante para aumentar las cualidades radiantes. Opiniones solicitadas.

    
pregunta Dwayne Reid

1 respuesta

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TI ha hecho un buen trabajo en esta nota de aplicación enlace

El punto saliente del documento anterior es: "Con solo convección natural (es decir, sin flujo de aire) y sin disipador de calor, una PCB de dos caras típica con cobre sólido se llena en ambos lados, necesita al menos 15,29 cm al cuadrado o ≊ 2,37 en área cuadrada para disipar 1 vatio de potencia para un aumento de temperatura de 40 ° C ".

    
respondido por el John Birckhead

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