Disipador de calor SMD MOSFET de cobre

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Actualmente estoy buscando un NMOSFET para accionar una válvula solenoide con una corriente de bobina máxima de 500 mA a 24V. Estoy eligiendo entre: FQT7N10L y FQT13N06L .

El problema que tengo es el problema de las disipaciones térmicas y el diseño adecuado del disipador térmico de la almohadilla de cobre. En ambos dispositivos, la resistencia térmica máxima entre la unión y el ambiente se calcula en alrededor de 60 ° C / W (cuando se monta en el tamaño de almohadilla mínimo recomendado).

Pero, ¿qué es: "tamaño mínimo de almohadilla recomendado"?

También leí el thra esta nota de la aplicación de Fairchild. Hay una tabla y un gráfico en la página 4 del documento. El área de superficie está escrita para ser de 2 oz de cobre. Pero mirando los diseños de documentos 1-6 se realiza en un solo lado de una PCB de cobre de 1 oz (página 6). Entonces, ¿las medidas son solo para los lados superior e inferior para un cobre de 1 oz?

¿Hay algún cálculo de juego de pelota para calcular el área de superficie de cobre requerida para el paquete SOT223 de disipación térmica?

    
pregunta Golaž

1 respuesta

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El tamaño mínimo recomendado de la almohadilla se muestra en la página 8 de la hoja de datos de ambas (Fairchild no me permite tomar instantáneas, pero sigue una huella específica que puede encontrarse here )

Las almohadillas mínimas son las rojas en la imagen de abajo:

Paraobtenerunmejordisipadordecalor,larespuestasimpleesusarmáscobre,comoseindicaenazul.

Noexisteunafórmulaúnicapara\$R_{\theta\ja}\$efectivoyaquelaestructurainternadetodosestosdispositivosesunpocodiferente.

Sinembargo,podemosusarlanotadelaaplicaciónparavercuántamejorapodemosobtenerenfuncióndeláreatotaldecobre.

Lasalmohadillasmínimasdanunáreatotaldecobreparaeldrenaje(elterminaldemayorinterésenestecaso)deaproximadamente8mm\$^2\$.

Tomando60C/Wparaestaáreaderelleno,luegosiaumentamoseláreaderellenoefectivoaaproximadamente40mm\$^2\$(unaumentode5:1),entoncesdesdelacurvadenotasdeaplicación,deberíamoslograrunadisminuciónderesistenciatérmicadeaproximadamente2:1aaproximadamente30C/W.

Todoslosfabricantestienensupropiametodologíaylaúnicaformadeobtenercifrasesrastrearcadanotadeaplicacióndelosfabricantes,yaquelosdatossontodosempíricos(medidos)apartirdelaspruebas.

HaydiseñosdePCBestándarpara pruebas de resistencia térmica , pero muchas partes simplemente no utilice esta metodología.

Tenga en cuenta que esto proporciona una resistencia térmica particular en condiciones muy específicas y no se garantiza nada más que esa configuración.

En un diseño, no es raro que las capas superficiales estén colocadas en placas de hasta 2 oz para configuraciones que requieren mucha energía.

En respuesta al comentario, esperaría que la duplicación del grosor del cobre produzca el mismo tipo de curva que se encuentra en la nota de la aplicación, y eso parece mostrar una reducción de la resistencia térmica de aproximadamente 30% a 60% (dependiendo de donde en la curva que estamos buscando).

Para esta parte, estamos mirando el área de la izquierda (en una parte relativamente pronunciada de la curva), por lo que una reducción del 50% en la resistencia térmica no sería un mal punto de partida.

    
respondido por el Peter Smith

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