¿Qué tan apretado puedo montar un TO-220 en una barra de bus?

La parte de la que está tratando de sacar el calor está aproximadamente en el centro de la parte de plástico negro y se monta contra el marco de plomo. Distorsionar el marco del cable (la parte metálica) mediante un ajuste excesivo resultará en una transferencia de calor deficiente e incluso podría dañar la unión del troquel al marco del cable o al propio troquel si dobla el marco del cable de metal blando, incluso ligeramente.

Debería no sobresalir de la parte que contiene el troquel como se muestra en la parte izquierda de su foto, idealmente esa es la parte que desea en contacto íntimo con el disipador de calor. El tornillo está desplazado porque es un inconveniente colocar un tornillo justo a través del centro de la matriz, pero realmente está intentando crear contacto y un poco de presión entre la parte debajo del plástico y el disipador de calor. Algunos fabricantes usan clips de resorte que empujan el plástico en sí. Desde una página de Infineon , aquí hay una parte con un enorme dado interno. Tenga en cuenta que la matriz es de silicona quebradiza y que el marco de plomo es suave y maleable.

Vishay Siliconix recomienda un torque de 15 in-lb (1.7 N-m) para sus paquetes TO-220. Hay una ventaja limitada sobre 10 in-lb, como se muestra aquí:

Es bastante común usar destornilladores dinamométricos y llaves con dispositivos de potencia, y como cualquier otra cosa, pueden requerir una calibración y pruebas regulares. Los económicos que utilizan los armeros, etc., comienzan en alrededor de $ 50 USD.

  

¿Tengo razón al suponer que todos los componentes electrónicos están dentro de la parte de plástico negro,

sí,

  

y que, por lo tanto, puedo apretarlo tan fuerte como me gustaría?

No, ya que eso deformaría la parte de metal que estás atornillando en la barra de bus, y eso no funcionará bien con el interior de la parte de plástico negro :)

Pero suponiendo que no planeas usar fuerza bruta:

El trabajo de presionar la caja contra la barra de metal es minimizar el espesor de la capa de grasa térmica entre la caja y la barra. En algún momento, ese aumento de la presión ya no reducirá significativamente el grosor. Yo lo llamaría "mano rápida con un destornillador común"; Pero estoy seguro de que una norma oficial documenta eso.

EDIT con la hoja de datos alternativa que muestra que la pestaña está conectada al drenaje, su circuito tiene mucho más sentido :)

Así que sí, en ese caso, no hay grasa térmica. En su lugar, francamente, simplemente lo soldaría a la barra de bus por

• aplicar pasta de soldadura y colocar los transistores en la barra colectora (no necesariamente asegurarlos con un tornillo, a menos que el ensamblaje pueda experimentar vibraciones sustanciales: en ese caso, el tornillo es obligatorio para reducir el riesgo de agrietamiento de las juntas de soldadura),
• calentar la barra del bus desde abajo hasta el punto en que la pasta de soldadura se derrite y haga un buen contacto,
• apaga la calefacción,
• e inmediatamente comienza a enfriarlo, probablemente con una corriente de aire fresco, para asegurarte de que la "onda de calor" proveniente de abajo no alcance una temperatura mucho más alta. Sin embargo, no exagere con el enfriamiento, ya que los rápidos cambios térmicos no son buenos para las propiedades de la junta de soldadura ni para la integridad de su transistor.

Tenga en cuenta que podría ser más fácil hacer esto con el paquete 263.

Le sugiero que si persevera con las conexiones de alta corriente a los paquetes TO-220, está creando un escenario de servicio / reparación de pesadilla para usted. Para cualquier aplicación profesional, es mucho mejor elegir un dispositivo basado en un módulo como esto . Los módulos son, con mucho, los mejores cuando se considera algo que debe atornillarse a un conjunto de barras y no son demasiado caros en la actualidad.
Una vez que ingresa en el rango de 50-100 A, los tamaños de los cables tienden a volverse difíciles de manejar y deben estar firmemente anclados. Las juntas de soldadura simples siempre están en riesgo y pueden volverse quebradizas con el tiempo.

Para cualquier pasatiempo debe tener en cuenta:

1. El perno que sujeta el paquete a la barra colectora del TO-220 es demasiado pequeño. Incluso si utiliza todo el diámetro del tamaño del orificio de montaje del TO-220, es poco probable que pueda alcanzar > 10 pulg / lb con presión con cualquier estabilidad real a largo plazo, incluso con una arandela de acero y resorte. Los contactos de presión como este no son viables a altas corrientes.

2. Soldar un paquete TO-220 siempre es una opción, pero soldar múltiples dispositivos a una barra colectora es una solución que no funciona, es poco probable que alguna vez pueda repararlo.
   Suelde el paquete a una tira de cobre (yo uso 0.125 x 0.5 x 1.25 Pestañas de cobre ETP para este propósito). Se pueden soldar fácilmente en un cajón SMT (agregue la lengüeta, luego, cuando alcance la temperatura, agregue el dispositivo con flujo en la parte posterior), pestañas como éstas permiten tamaños de pernos de montaje múltiples y mucho más grandes con una capacidad de torsión razonable. Cuando atornille las lengüetas a la barra de distribución, limpie las uniones, pero no use grasa de disipador de calor, ya que no es eléctricamente conductora. Utilice siempre una arandela plana de acero y resorte debajo de la tuerca y una arandela plana debajo de la cabeza del tornillo.

3. Las conexiones del marco del cable TO-220 no están diseñadas para conexiones de cables libres, especialmente a una corriente más alta. Si tiene que hacer esto, utilice una férula de alambre de soldadura como esto para garantizar una unión de soldadura sin estrés con menos probabilidades de envejecer por temperatura. También debe soportar el cable, ya que el marco de plomo se romperá si tiene incluso un entorno de vibración media. El marco de plomo no debe exponerse a ningún lado ni a las fuerzas de flexión. Es una buena idea apoyar conexiones como esta con una barrera de dos piezas como alivio del estrés.

En el gráfico, parece que 10 in-lb es el torque que debe usar.

Debido a posibles problemas de calefacción y mecánicos, recomiendo usar una arandela de seguridad de metal entre la cabeza del tornillo y la pestaña TO-220. Además, debe minimizar el saliente, pero no tan corto como para que los cables estén en una posición propensa a la barra de bus. Creo firmemente que no hay mejor maestro que la experiencia, así que adelante, construya el circuito, "le mostrará" cualquier deficiencia que pueda tener su diseño. Tenga en cuenta que esto es OK para un prototipo , no para un producto comercial terminado.

¿Qué tan apretado es 7nm. Use una tuerca y un tornillo con arandela de bloqueo de estrella externa y un poco de loctite de bloqueo de rosca permanente sostendrá un paquete to220 de forma segura.