Alternativa rentable a IMS (sustrato metálico aislado)

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Actualmente estoy trabajando en un proyecto en el que estamos tratando de limitar los costos tanto como sea posible y uno de los resultados de este es tratar de evitar el uso de IMS (sustrato metálico aislado, en este caso aluminio 0.125 "en lugar del FR4 típico en PCB) en el diseño de la placa de potencia. Actualmente utilizamos un IMS en una gran parte de nuestros diseños, sin embargo, este trabajo en particular es más competitivo y esperamos evitar el costo y la adquisición más lenta del IMS.

La configuración básica de la placa de alimentación es un FET de carga y un FET de descarga como se muestra en el esquema básico a continuación. Existe una buena cantidad de circuitos de control para los FET que no se muestran, ya que son complejos y de propiedad exclusiva, y no deberían ser relevantes para el alcance de esta pregunta.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Para este proyecto, los requisitos actuales son una carga de 120 A durante 3 minutos, seguidos de una descarga de 4 A durante 90 minutos y se repiten continuamente durante la vida útil de la batería. Los FET que planeamos utilizar son IPT015N"> IPT015N / a>.

La idea de diseño actual con la que estoy trabajando es una barra de bus de cobre estampada con protuberancias cuadradas redondeadas que encajan en una ranura en el FR4 permitiendo que las lengüetas de drenaje de los FET se suelden directamente a la barra. Esto tiene la ventaja de permitirnos colocar los circuitos de control y de alimentación en la misma placa, además de ser mucho más fácil de fabricar y crear prototipos.

Mis preguntas:

  1. ¿Es la protuberancia de la barra de bus un enfoque razonable para extraer calor de los FET en la producción a gran escala? Si bien las pruebas indican que es una opción viable, parece ser un enfoque bastante único.

  2. ¿Existen otras alternativas a IMS que sean más baratas y podrían ser efectivas en este escenario?

pregunta Redja

2 respuestas

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Parece que quieres reemplazar tu IMS con un UMS (sin aislamiento ...).

El IMS ya resolvió un montón de problemas mecánicos relacionados con usted con respecto a la flexión, la vibración y la expansión térmica, problemas que su solución ad-hoc deberá abordar por separado. Necesitará que un buen ingeniero mecánico evalúe su solución propuesta por problemas de confiabilidad.

    
respondido por el Dave Tweed
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La fraternidad de RF a veces hace algo similar con una "Moneda" de cobre incorporada en una PCB estándar, por lo demás, es el tipo de cosa que generalmente solo es interesante si está haciendo más de unos pocos.

El otro pensamiento obvio es aumentar el número de fets paralelos en el tramo de carga, los fets adicionales podrían ser más baratos que los tableros complejos ...

    
respondido por el Dan Mills

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