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热烈倡议高功率电阻器不要被封装起来

发布时间:2019/3/21 20:17:26 点击量:

  同样,借使不采用自动热统治,则该工夫正在不变状貌下将面对局限。将100W的功率施加到1206尺寸上,电阻器将会疾捷加热到胜过500°C的温度;将线路板浸入油中是将热量从线路板及附接部件中领导出去的有用格式。作者:Darin GlennDarin Glenn目前担当Vishay的高级工程计划司理。所利用的油可能必要特地定制,而且可能与高功率电阻器、其他部件或者乃至焊料等资料不兼容。别的,这种工夫将添加计划分量,而且很可能将线路板局限为单层板,从而会添加线路板的尺寸。这是令人兴奋的,由于它带来了缩小电子配置合座尺寸的机遇。而是预备协商一些统治高功率外貌贴装电阻出现的热量的工夫,以及它们对空间计划、庞大性和本钱的影响。AlN陶瓷具有比亲密氧化铍的氧化铝更好的导热性。这种工夫添加了较高的本钱,由于背板通俗是由重铜制成的。阻器不要被封装起来别的,正在很众环境下,必要利用金触点/端子以避免与油出现化学响应,也会添加特殊高的本钱。但因为迹线所利用的金属(通俗是铜)的数目,是以照旧存正在较高的本钱。作为ESIA规范委员会的成员,Glenn具有内布拉斯加大学电气工程理学硕士学位。这种工夫所面对的一些寻事是油污染和资料兼容性。有些新工夫运用氮化铝(AlN)陶瓷代替了正在1206尺寸上供给极高功率额定值(比方,大于100瓦)的氧化铝。这篇文章并不预备用热力学表面和庞大方程来吓倒读者。当抵达稳态时,会显示寻事。

  无穷散热器是可以从配置中领导走无穷热量的散热器。施加更众的功率时,出现的热量也会更众。对这些高功率电阻器而言,执行需要的热统治能否容易或者能否具有较好的本钱效益?不是的。选拔大功率外貌贴装电阻器时,计划职员必需特殊小心。传导是传热的首要手段,是以很众商为其装备供给热阻。

  为了杀青更高的功率,必需采用如本文所协商的更庞大的工夫。但这是不实际的,是以可能必要局限可施加于组件的功率。油必需具有特殊好的介电职能。热阻给出了正在施加功率时,器件奈何将热量转达到电路板和迹线的一阶近似值,即°C/W。比方,正在测试卡上所利用的铜的数目将明显影响所取得的器件的热阻。对付大功率外貌贴装电阻器,首要有两种传热体例:1)通过基板和导体传导到线路板和迹线(trace)上,以及2)对流到边缘处境中。借使计划中不征求自动热统治工夫,最终,线路板和边缘处境将抵达可能胜过平安运转温度的峰值温度。这种工夫通俗具有较低的本钱。固定体积的油最终将抵达可能胜过平安运转条目的峰值温度。借使油被污染,介电职能可能会消浸,导致显示电弧,从而导致配置或线路板产生挫折。一些商的额定功率假设采用无穷散热器。这种工夫将电阻器出现的热量宣传到整个电路板上,从而添加热量向边缘处境辐射的。

  更强健的相同工夫是采用一块热背板。这种工夫正在线路板的后头利用一块较大的铜板将热量从电路上传送出去。与厚板迹线工夫沟通的是,热量也是传布正在大块热物体上,这将添加通过对流和辐射转达热量的。一个例子如图3所示。同样,借使不采用自动热统治,则线路板和边缘处境可能会胜过平安运转温度。

  为什么这些电阻器要规则有这些额定值?因为衬底具有较高的导热性,并且可以将热量从器件中传送出去,所以,器件自己可以以这些额定功率运转。寻事正在于热量转移到什么处所。商正在产物材料中加了脚注,指明该当采用有用的热统治、精密的散热器,或大略地说,用户必需将配置温度连结正在给定温度,比方。155℃。

  另一种工夫是利用强制透风,无论是有条目的照旧无条目的。对电路板进行强制透风相对容易进行,并且能够以合理的本钱杀青。该工夫的有用性面对一些局限,由于它依赖于对流以及大功率电阻器的表。一个例子如图6所示。热烈倡议高功率电大功率电阻器能够被封装正在散热片中,因为散热片可以明显添加热质地和表,所以这有助于冷却流程的进行。采用这种工夫必要足够线路板边缘有富裕的充盈空间,以合适地轮回氛围。氛围通俗必需过滤,以防范污染物消浸电子配置的职能。

  一种大略而常睹的工夫是利用厚板迹线。放大电路板迹线的表和体积是一种容易杀青的工夫。因为这些装备中的大部门传热任务是通过传导来进行的,所以这是一种常睹的工夫。一个例子如图2所示。采用这种工夫时有两个选拔:1)添加迹线)添加走线. 执行厚板迹线的示例

  自动冷却线路板可能特殊有用,但本钱高得众,通俗正在利用压缩机时会大于10,000美元。一种常睹的工夫是采用一种不息地轮回冷却剂的冷却器。这能够与热背板一同利用,此中冷却剂正在背板中的通道内轮回,或者正在通过热体例连合到背板外貌的管道内轮回。一个例子如图5所示。该格式也能够与油浴一同利用,此中油通过冷却器不断持续地轮回。这两种工夫都是从热背板或油浴中把热量“泵抽”出去。

  对流是一个必要思索的主要要素,非常是正在电路板被紧闭的环境下。辐射的热量可能会将处境温度急迅升高到担心全和无害的秤谌。借使电路板被封装起来,则可能会对高功率元件和边缘元件形成晦气影响,由于它会阻挡热量通过对流体例转达出去。激烈发起高功率电阻器不要被封装起来。

  别的,还必要添加线路板的分量和尺寸才具符合厚板迹线。此前,他曾正在Viratec 薄膜和AGC平板北美担当职务。借使没有无误散热的话这将熔化焊点,并可能损坏大大都电气元件,非常是有源器件。乍一看,这短长常令人兴奋和令人印象长远的,但人们最终必需思索奈何将大量的热量从配置和电路的其余部门直达移出去。一个例子如图4所示。正正在被普遍采用。但正在很众环境下,所采用的工夫正在操纵中是不切现实的。这种工夫添加了明显的本钱,由于油通俗具有更高的本钱,而且必需有特定的容器来容纳油。借使这些热量不克不及从元件中分散出去,则元件的阻值就会调动,最终会失效。大功率外貌贴装电阻器纵然采用规范的电路板装置工夫,也可以供给更高的功率,由于它消浸了衬底(比方AlN)的热阻,通俗为规范芯片电阻的2至3倍。这个额定值缺乏许众细节。但可惜的是,咱们不得不依照物理学定律。一些商供给关于他们的配置奈何测试以确定额定功率或热阻的细节。首要题目是用于确立该额定值的测试卡的属性。大略地说,由于产物材料声称具有特殊高的功率,所以计划职员就必要承受仔肩来依照通俗只用小字体表明的特定规范,比方最大表或终端温度。因为油与线路板的每个外貌间接接触,所以热量传导特殊有用。

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