Gestión térmica de MOSFETS en el paquete TO-263

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Estoy usando SUM60N02 MOSFET en el paquete TO-263 para la unidad de alimentación del cargador de batería de mi automóvil. En la ficha técnica han especificado la resistencia térmica:

  • Conexión a ambiente: 40 ° C / W cuando se monta en una PCB cuadrada de 1 "
  • Empalme al caso 1.25 ° C / W

Tengo 8 MOSFET distribuidos en ~ 6 pulgadas cuadradas de cobre:

Estaré cargando una batería de plomo de 12V con una corriente máxima de 20A. El voltaje de entrada para los MOSFET será de 16 V, no sé realmente cuál será el voltaje de la batería durante la carga masiva, pero supongo que ~ 14.5V.

Por lo tanto, tengo:

\ $ 16V - 0.4V \ $ (diodo Schottky, en una placa separada) \ $ - 14.5 = 1.1V \ $

\ $ P = 1.1V \ veces 20A = 22W \ $ de calor disipado.

Voy a usar un ventilador para enfriar.

¿Cuál es la mejor estrategia para la gestión térmica? ¿Debería colocar un ventilador en la PCB o debo colocar un disipador de calor encima de los transistores y luego un ventilador? ¿O debería montar un disipador de calor en un cobre? Estoy perdido porque parece que el paquete TO-263 está optimizado para transferir calor a PCB y no tengo experiencia con una seria disipación de energía.

    
pregunta miceuz

2 respuestas

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Solo un ventilador que sopla sobre la PCB no será suficiente; un TO-263 no tiene buen contacto térmico con el aire que lo rodea. Yo soldaría esto

disipadordecalorsobreelFET.Comodijeanteriormenteenotrarespuesta,unSMDpierdemuchomáscalorporconducciónqueporconvección,peroeldisipadortieneunamejorpérdidaporconveccióngraciasasusuperficiemásgrande.EldisipadordecalorsemontasobreelSMD,noen.

La transferencia de calor se producirá a través del cobre de la PCB, así que aumente la almohadilla del TO-263 para que el disipador de calor la comparta.

    
respondido por el stevenvh
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Si su tablero es de doble cara, puede perforar con una serie de vías hacia el lado posterior y aumentar considerablemente el área de superficie del cobre. Normalmente uso una matriz de 12-20 vías directamente debajo de la pestaña con buenos resultados. De acuerdo con los datos que publicó, necesitará refrigeración adicional si desea ejecutar este circuito a temperatura ambiente.

$$ 30 ° C + \ frac {40 ° C} {W} \ times \ frac {22W} {8in ^ 2 \; cobre} = 140 ° C   \ text {temperatura de succión - ¡no está frío!} $$

    
respondido por el Ron Koths

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