استفاده از یک لایه مس روی برد جهت هیت سینک

[tictactoe]

سلام . من برای یک منبع تغذیه توان کم حدود 3 وات از مسفت SIR876 ( از جوان خریدم ) استفاده کردم . پکیج این مسفت Powerpack SO-8 هستش و به خاطر حالت SMD بودنش نمیشه روی هیت سینک نصبش کرد و من چند تا مدار رو که همشون از این مدل مسفت های smd استفاده کرده بودند رو یه بررسی کردم و دیدم که همشون از یه لایه مس روی برد (مثلا به مساحت 3 سانتی متر مربع ) که به درین مسفت وصل شده جهت خنک کردن اون استفاده میکنند . به نظر شما این مقدار مس برای خنک کردن مسفت کافیه ؟ مهمتر از همه امواج منتشر شده از این لایه مسی به خاطر سوییچ شدن مسفت با فرکانس بالا روی قسمتهای دیگه مدار تغذیه و یا سایر مدارات دیجیتالی اطراف تاثیر بدی نمیزاره ؟ روش جلوگیری از اون چیه ؟ تو یه سری از مدارات چند لایه این بخش خنک کننده رو در لایه داخلی برد در نظر گرفته . فکر کنم برای همین مساله نویز باشه .

ممنون میشم دوستان نظر بدن .

[ahmadmn]

پاسخ : استفاده از یک لایه مس روی برد جهت هیت سینک

سلام دایی جان
نمیشه لایه خنک کننده فیبر رو در لایه های میانی قرار داد چون نه ماسفت رو میشه مستقیم بهش وصل کرد، نه گرما از لایه های میانی خارج میشه. تازه امواج الکترومغناطیس از فیبر عبور می کنه. واقعیت اینه که منم برام جالب بود همچین پکیجی! اما این ماسفت های جدید برای مدارات رزونانسی بکار میرن که تلفات اندکه و هاردسوئیچ نمیشن تا امواجی منتشر کنن.
در کل برای یه منبع 3 وات ماسفت درستی انتخاب نکردی.

[tictactoe]

پاسخ : استفاده از یک لایه مس روی برد جهت هیت سینک

سلام دایی گرامی. شبتون خوش
والا تو دیتا شیت خود همین مسفت نوشته که توی لایه میانی از این solder mask برای خنک کردن مسفت استفاده می شود. ولی دایی جان مقاومت درین -سورس این مسفت در حدود 0.01 اهم هستش و 100 ولتیه . ولتاژ اولیه منبع حدود 12 ولت هستش . میشه علت عدم انتخاب درست مسفت رو بفرمایین ؟ من کل مدارم رو با LTspice مدل کردم و مقدار توان مصرفی مسفت رو روی پیک 15 وات نشون میده و فکر کنم که این عدد 15 وات باید در دیوتی سایکل هم ضرب بشه (حدود ) درسته دایی؟ فقط باید ببینیم که توان تلفاتی DC و توان تلفاتی سوییچ شدن مسفت چقدره ؟ دایی کمک میکنید ؟

[tictactoe]

پاسخ : استفاده از یک لایه مس روی برد جهت هیت سینک

شکل زیر کامل تر هستش . توان مسفت در لحظه خاموشی و روشن شدن رو نشون میده . یعنی وقتی که مسفت روشن میشه حدود 4.5 وات و در لحظه خاموشی حدود 15 وات . ولی فکر کنم باید در دیوتی سایکل هم ضرب بشوند .

[ahmadmn]

پاسخ : استفاده از یک لایه مس روی برد جهت هیت سینک

دایی جان گلم
اولا که من توی دیتاشیت هرچی گشتم نتونستم پیدا کنم چطور میشه PCB رو کند و این ماسفت رو در وسط فیبر لحیم کرد.
دوم اینکه خودت گفتی می خوای منبع 3 وات بسازی. چطور برای منبع 3 وات ماسفت 100 وات انتخاب کردی!؟

[tictactoe]

پاسخ : استفاده از یک لایه مس روی برد جهت هیت سینک

سلام عرض شد .
اون طور که من فهمیدم (توی شکل زیر مشخص کردم ) شما مسفت رو روی لایه بالایی لحیم میکنی و بعد یک لایه مسی (polygon) کوچک و کاملا وصل شده به درین مسفت از 3 طرف بالا ، چپ ، راست (به طوری که به اندازه تقریبا 1 سانتی متر از هر طرف دور تا دور مسفت رو احاطه کرده باشه ) قرار میدیم . بعد گفته که در بردهای 4 لایه یک polygon بزرگ در لایه وسط قرار میدیم و با چندتا via اون رو به اون صفحه مسی بالایی وصل میکنیم. نظر شما چیه ؟
بعد اینکه چون چند تا مسفت smd دیگه که پیدا کردم مثلا ولتاژشون 30 ولت بود یا 40 ولت و به تو شبیه ساز دیدم که ولتاژ اولیه ممکنه تا 50 ولت هم بالا بره دیگه گفتم همین 100 ولتیه خوبه . دایی توانش 100 وات نیست . توی 25 درجه 62 واته.

[tictactoe]

پاسخ : استفاده از یک لایه مس روی برد جهت هیت سینک

راستی دایی من این تیکه از دیتاشیت رو که راجع به توان این مسفت هستش رو کمی مشکل دارم توی دمای 25 درجه یک بار گفته 62.5 وات و یک بار هم گفته 5 وات . البته توی حالت دوم یک بندی رو در زیر همون صفحه نوشته که اگه پد دور مسفت 1 اینچ در 1 اینچ باشه توانش مثل اینکه بیشتر از 5 وات نمیشه . حالا پس باید توی اون حالت اول که توانش رو نوشته 62 وات پد دور مسفت خیلی بزرگ باشه دیگه ، نه ؟ یه خورده ابهام برانگیزه دایی .

[ahmadmn]

پاسخ : استفاده از یک لایه مس روی برد جهت هیت سینک

سلام دایطی
به نظر من لایه های وسطی بدرد دفع حرارت نمی خورن. تازه تو که برد 4 لایه نداری!
توی جدول بالا دورردیف اول TC رو ثابت فرض کرده یعنی دمای بدنه ماسفت رو با یک دستگاه خاص ثابت نگه داشته. اما دو ردیف بعدی دمای محیط ثابت فرض شده. خب ثابت بودن دمای محیط باعث نمیشه دمای بدنه هم ثابت باشه. مثلا اگه دمای محیط 25 درجه باشه ممکنه دمای بدنه ماسفت تا 120 درجه گرم بشه و در این دما نمی تونی بیشتر از 5 وات توان تلفاتی داشته باشی.
تازه برای تغذیه 3 وات حتی اگه بازده مدارت 70 درصد هم باشه فقط 0.9 وات تلفات خواهی داشت.

[tictactoe]

پاسخ : استفاده از یک لایه مس روی برد جهت هیت سینک

دایی جان حالا که برد مدار ما 2 لایه هست چاره ای نداریم جز اینکه روی برد یه تیکه لایه مسی بندازیم زیر مسفت تا خنک بمونه. حالا اگه مثلا دمای بدنه مسفت 70 درجه هم شد توان تلفاتی ما مشکلی ایجاد نمیکنه . درسته دایی؟

ممنون

[ahmadmn]

پاسخ : استفاده از یک لایه مس روی برد جهت هیت سینک

به نظر من با این توان کم اصلا نیازی به مس اضافی نداری.
ما تنها می تونیم دمای محیط رو کنترل کنیم دایی جان. دمای بدنه ماسفت به توان تلفاتیش و انتقال حرارت بین بدنه و هوا بستگی داره.

[ms2000]

پاسخ : استفاده از یک لایه مس روی برد جهت هیت سینک

سلام راستش این ایده خیلی وقته به نظر من رسیده ولی چون برد دولایه نداشتم هنوز تست نکردم. البته من که منبع سه وات خیلی بستم حتی کوچکترین هیت سینک مسی هم لازم نداره ولی فرض کنید کار بعدیم که قراره منبع 30 وات به اندازه تقریبا یک بند انگشت باشه به نظرم رسید که بیشتر لایه بالا رو هیت سینک کنم برای آی سی یا ماسفت البته طوری که به پایه های قطعات در تماس نباشه.
البته الان وقتی جا از نظر عرضی کم دارم و از نظر ارتفاعی جا دارم یک هیت سینک آلومینومی به برد یا به آی سی پیچ میکنم

[nima321]

پاسخ : استفاده از یک لایه مس روی برد جهت هیت سینک

با سلام به تمامی اساتید

آیا میشه در پاور سوچینگ روی قسمت اولیه مئار (قبل از ترانس) را 2 لایه کرد
چون فرکانس کاری بالا می باشد 2 لایه مسی روی هم تشکیل خازن نمی ذهند؟
با تشکر

[ahmadmn]

پاسخ : استفاده از یک لایه مس روی برد جهت هیت سینک

همه نقاط مدار به اثر خازنی حساس نیستند دایی جان.
تازه ما در قسمتهای حساس خطوط بالا و پایین رو عمود برهم ترسیم می کنیم تا کمترین اثر خازنی رو داشته باشند.