Diseño de PCB para interruptor de lado alto (corriente alta)

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Estoy trabajando en un diseño de PCB para dos interruptores laterales altos. Puedes ver debajo una imagen de mi diseño actual.

ElpesodecobredelafuturaPCBprobablementeseráde2oz/ft²(doblecara).YousodosMOSFETdecanalp(IPB180P04P4).Espero10amperiosparaelMOSFETaladerecha(elijoestarmuycercadelahuellamínima,Pdaproximadamente0,2W)y15amperios(U2,picoa30amperios,Pdaproximadamente0,45W,máx.1,8W)paraelMOSFETalaizquierda(U1,8cm²decobre).

IC1esunsensordecorriente.

Losbloquesdeterminales(U15,U16)sondeestetipo: WM4670-ND en Digikey .

Para extraer tanta corriente en este tipo de PCB, una de las calculadoras en línea me dijo que necesitaba trazas de 20 mm. Para ahorrar algo de espacio, decidí dividir esta gran traza en dos trazas (una en la parte superior, otra en la parte inferior). Conecto ambas trazas con un patrón de vías (tamaño de broca 0.5 mm en una cuadrícula de 2x2 mm²). No tengo experiencia en este tipo de diseño, así que miré otras tablas y adquirí una dimensión que me pareció justa. ¿Es este patrón vía el camino correcto?

Bajo los MOSFETs, uso el mismo tipo de patrón pero con un taladro más pequeño de 0.3 mm para hacer la unión térmica. ¿La soldadura fluirá mejor con este tamaño? Ninguna de las vías está llena hasta ahora ...

También estoy pensando en no tener ninguna máscara de soldadura en estos rastros, eso sería aplicar un poco de soldadura en el cobre.

También me preocupan las almohadillas de los MOSFET. Elegí no cubrirlos con cobre. Pensé que el dispositivo podría centrarse en sí mismo de esta manera, pero eso probablemente podría aumentar la resistencia ...

Por favor, siéntase libre de comentar el diseño.
¡Gracias!

EDIT 1

Mejoro ligeramente el diseño. Agregué más vías bajo las almohadillas térmicas de los MOSFET. Hay un poco de cobre bajo los MOSFET (si quiero agregar un disipador de calor en el futuro).

Porfavor,siéntaselibredecomentar!¡Graciasdeantemano!

EDIT2

Unanuevaactualizacióndeestediseño.AumentéeláreadecobrealrededordeloscablesdelosMOSFET.Esodeberíadisminuirlaresistenciadeestosrastros.

Agreguémásvíasentrelascapassuperioreinferiorparamejorarladistribuciónactualenestascapas.

Lepreguntéalfabricantesipodríahaberconectadovíasdebajodelosdispositivosparamejorarladisipacióndelcalor.Medijoqueeraduable.

Nocreoquevayaacambiarnadamás.Esefuemitipodesuposición,asíquepuedointentarlosinadietieneningúncomentario.

    
pregunta Marmoz

3 respuestas

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Tengo curiosidad por saber cómo derivaste tus números de disipación de poder. Mirando la hoja de datos, se ve como 10ams 200 mW (aumento de temperatura de 12 grados), 30 amps, 2.5W con un aumento de temperatura de 90 grados (dado el Rthja de 40 grados / W que parece ser cierto incluso si tiene 6 cm ^ 2 del área de PCB).

Dicho esto, si desea extraer una gran cantidad de calor de sus FET, puede perforar un orificio a través de un orificio de .250 "y luego usar una barra de cobre que se extiende hacia arriba a través del orificio y entra en contacto con la parte posterior del También puede pegar un disipador de calor en la parte superior, pero no es tan efectivo intentarlo a través del estuche.

Para sus preguntas de diseño, parece un rastro de 6 mil para todos los clientes potenciales de origen. Esa sería una mala elección a 30 A, en comparación, mire dentro de un fusible de 30 A :-) Lo que significa es que obtendrá un poco de calentamiento en ese rastro. Independientemente del ancho de trazado que elija, realice el cálculo al nivel de cobre elegido y use la resistencia cuadrada x actual para calcular la cantidad de vatios que se disipará el trazado.

No necesitas todas las vías que tienes en el pad. 5 sería suficiente para conectar térmicamente de arriba a abajo. He visto personas que solo usan uno, pero confías mucho en la placa a pesar del agujero en ese caso.

    
respondido por el Chuck
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Podría considerar la eliminación de la máscara de soldadura sobre las trazas de alta corriente y permitir que el recubrimiento hasl las espese un poco (y posiblemente rellene las vías).

    
respondido por el TomKeddie
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Considere utilizar un PCB de sustrato de aluminio si necesita tanta potencia de enfriamiento. Eso es un montón de vías térmicas, no creo que muchas tiendas de proto hagan esto sin un cargo de perforación adicional.

    
respondido por el Weasel Squeezer

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