Kühlung für D2PAK mit einer Verlustleistung von 30 W?

Ich entwerfe eine Platine mit einigen MOSFETs, die eine beträchtliche Menge an Leistung verbrauchen. Das beste Gerät (niedriger Rds und niedriger Qg), das in diesem Szenario verfügbar ist, würde mit max. 30 W betrieben. Dies ist in D2PAK und TO-220 verfügbar.

Was ist die bevorzugte Option zum Kühlen von D2PAK bei diesen Leistungsstufen? Einige der Optionen:

  • SMD-gestempelte Kühlkörper auf dem Drain-Pad, die das Gerät überspannen (wie diese albernen Dinger ). Ein Aavid 7109D-Widerstand von der Montagefläche zur Luft beträgt 2,75 C/W bei 400 fpm und 2 C/W bei 800 fpm, dies erscheint in diesem Fall marginal (da die Verbindung zwischen Kühlkörper und Gerät aus dünnem, seitlich leitendem Kupfer besteht).

  • thermische Durchkontaktierungen unter dem Gerät und ein großer Kühlkörper, der auf der anderen Seite auf die Platine geklebt ist (einer pro Gerät, nicht isoliert)

  • thermische Durchkontaktierungen unter dem Gerät und ein großer Aluminiumplatten-Kühlkörper auf der Rückseite der gesamten Platine (isoliert mit einem Pad)

  • Leiterplatte mit Aluminiumkern oder Kupferleiterplatte mit extremer Dicke. Ich vermute, dies macht die Boards deutlich teurer und das Prototyping schwieriger. Eine Metallkernplatine müsste immer noch irgendwo mit einem Kühlkörper verbunden werden, oder die Platine müsste extra groß sein, um ihr genügend Kühlfähigkeit zu verleihen.

  • mehrere Geräte, um die Verlustleistung pro Gerät zu reduzieren. das erscheint fast billiger als eine aufwändige Kühllösung.

  • Geben Sie die Verwendung von SMD auf und verwenden Sie TO-220, bei dem <1C / W ziemlich einfach ist :) Einige Bedenken hinsichtlich der Herstellbarkeit in diesem Fall.

Flüssigstickstoff
"Das beste verfügbare Gerät (niedriger Rds und niedriger Qg) in diesem Szenario" - was ist das Szenario? Wenn Sie den FET nicht in seinem linearen Bereich betreiben, vermute ich, dass Ihr Leistungsverlust viel höher ist, als er sein sollte.
Ich musste mich nur mit bis zu ~ 7 W mit OPA551 in DDPAK befassen; Meine Lösung bestand darin, [zwei] parallele 551er zu verwenden, hauptsächlich aus geometrischen Gründen (wobei das Platinenprofil niedrig gehalten wurde) und auch, weil ein guter DDPAK-Kühlkörper (solide wie von Ohmite hergestellt , nicht gestanzt) fast so viel kostet wie ein anderer IC der Art, die ich verwendet habe.
Ich habe das Ding auf 1,27-mm-Pads, Square-Pad-Protoboard (allerdings 35-um-Standardkupfer) als Prototyp erstellt, um die Thermik an verschiedenen Oberflächenbereichen tatsächlich zu messen, bevor ich CAD-Arbeiten durchführe. Ich habe gerade, 0,7 mm dicke Jumper in einem Gittermuster verwendet, um die Kupferbereiche des Kühlkörpers auf dem Protoboard herzustellen. Ich habe nicht nur die Pads miteinander verlötet, weil ich dachte, dass Lötmittel eine viel schlechtere Thermik hat, sondern einen Jumper zwischen jeder Reihe von Pads. Es stellte sich heraus, dass mein Prototyp eine etwas bessere Thermik hatte als die echte Leiterplatte (wahrscheinlich aufgrund der nicht flachen Oberfläche), aber es ist derzeit nicht so herstellbar.
Dies ist, was ich verwendet habe, um jeden DDPAK zu prototypieren / zu löten (Hinweis, keine Löcher). Sie haben auch (größere) Prototypenplatinen mit durchkontaktierten Löchern (z. B. diese ), aber der geforderte Preis dafür ist ziemlich hoch (zu diesen Preisen können Sie eine tatsächliche kundenspezifische Leiterplatte herstellen lassen).
Mit "keine Löcher" meinte ich nicht durchplattiert für das kleine / billige (zu spät zum Bearbeiten).
@BruceAbbott: Es ist ein hartes Schalten eines hohen Stroms (50-100 A) bei einer ziemlich hohen Frequenz (400 kHz und höher).
100A ist viel für das D2PAK-Paket. Welche FETs verwendest du und welche Spannung schalten sie?

Antworten (1)

Ich schlage vor, dass Sie, wenn keiner der "Standard" -Ansätze funktioniert, sich einen dieser thermischen Anschlüsse für Power-Pegs ansehen sollten.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein
(von hier , auch hier und hier )

Sie sind bei weitem die beste Lösung, die ich für das Wärmemanagement von SMD-Teilen gesehen habe, aber ich hatte nie Bedarf an ihnen, also habe ich keine Prototypen mit ihnen erstellt.

(Keine Zugehörigkeit, erinnere dich nur daran, sie vor einiger Zeit gesehen zu haben)

Kühlung für D2PAK mit einer Verlustleistung von 30 W?
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