¿Cómo funciona la disipación de energía para los componentes de montaje en superficie?

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Los componentes de SMT generalmente se hunden por calor en un plano de cobre o en un vaciado de cobre en la PCB. Los planos de tierra y de energía suelen ser los mayores vertidos de cobre, por lo que es bueno poder calentarlos. Pero eso no siempre es posible, y es necesario crear vertidos de cobre adicionales.

En algunos casos, algunos pasadores son mejores para disipar el calor que otros. Por ejemplo, en este MOSFET de potencia, los pasadores de drenaje proporcionan un disipador de calor. Que yo sepa, todos los MOSFET en SOIC están organizados de esa manera.

Eléctricamente,eldrenajegeneralmentenoestáconectadoalaredeléctricaoatierra,ysedebecrearunvaciadodecobreseparadoparaelhundimientodecalor.

Eláreadelvertidodecobreestablecelaresistenciatérmicaentreelexteriordelcomponenteyelaireambiente.PuedeencontraralgunosdatossobreeldisipadordecalordePCBenla hoja de datos de LM317 págs. 15-17

Aquí está mi propio ejemplo de disipador de calor de PCB. Un regulador de voltaje 7805 en TO-252 (U4) se hunde por calor en una PCB de 2 capas. Afortunadamente, la almohadilla térmica del 7805 está conectada a tierra. Por lo tanto, puedo usar los vertidos de cobre molido para el disipador de calor.

Capa superior

Capainferior

El manual para la placa de evaluación del controlador SMPS es otra fuente de pautas de diseño. (No solo la gestión térmica. Las SMPS pueden ser sensibles al diseño).

En general, generalmente el calor se lleva a cabo fuera del marco del cable, ya sea a través de una almohadilla térmica en la parte inferior del paquete o a través de los cables. La resistencia térmica puede variar enormemente de un tipo a otro, incluso para componentes nominalmente similares, debido a las diferencias en la construcción y los materiales utilizados en el marco de plomo.

En el caso de su pieza IRF, la hoja de datos muestra el \ $ \ theta_ {JA} \ $ como 50 ° C / W en las condiciones especificadas.

Sinembargo,lanotaqueesperamosencontrarenlapágina8delahojadedatosnoestáallí,porloquenolosabemos.Otrapartesimilardice(lareferenciaeslanota4enesecaso,IRF7401)

Bien, para averiguar qué obtendrás cuando tu situación difiera de la típica ... consulta información como esta IRF nota de aplicación AN-994 .

Sebasaenundiseñodetableroestándarconcobrede2ozdelasiguientemanera:

Consulte la nota de la aplicación para obtener más información.

El cobre de 2 onzas es relativamente grueso, pero también puede haber situaciones en las que la pieza se encuentra en una placa de 4 capas con una conexión térmica que conduce el calor a los planos internos, o incluso puede usar una placa con núcleo de aluminio. Con los dispositivos SMD que, y el paquete, pueden hacer una diferencia de orden de magnitud en la capacidad de disipar el calor, especialmente con paquetes pequeños como el SC-70.

Aunque los principios no cambian, es de vital importancia utilizar los parámetros exactos del fabricante y el tipo de paquete que está utilizando, ya que las variaciones pueden ser bastante grandes (por ejemplo, de un Kovar a un marco de plomo de cobre).