Перейти к содержанию
    

Отвод тепла на внутренние полигоны

51 minutes ago, Michael Michael said:

много ли здешних посетителей прикручивают свои транзисторы к пластмассовым радиаторам?

Есть медно-пластиковый, делается очень быстро - пучок проводов без снятой изоляции, обжатый посередине в мелкой втулке. В эффективности радиатора убедился при пайке.  

51 minutes ago, Michael Michael said:

чтобы фольга с одной стороны платы и с другой стороны платы, совместно, рассеивала тепло от некоего футпринта -  а переходные отверстия должны быть без меди...

Не понял задачу. Подумал, чисто теоретическая, в которой отверстия для увеличения общей площади охлаждения (за счет стенок).  

А если задача просто в передаче тепла с одного полигона на другой, то, например, с полигона земли на полигон питания переходные не поставить. Но в радиусе пары см тепло хорошо передается через саму плату, оценки раньше приводил. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

16 минут назад, Leka сказал:

Есть медно-пластиковый, делается очень быстро - пучок проводов без снятой изоляции, обжатый посередине в мелкой втулке. В эффективности радиатора убедился при пайке.  

Не понял задачу. Подумал, чисто теоретическая, в которой отверстия для увеличения общей площади охлаждения (за счет стенок).  

А если задача просто в передаче тепла с одного полигона на другой, то, например, с полигона земли на полигон питания переходные не поставить. Но в радиусе пары см тепло хорошо передается через саму плату, оценки раньше приводил. 

Ну и сколько отведет "пучок проводов без снятой изоляции, обжатый посередине в мелкой втулке", 3W отведет?  Реально, например, ключ флая ватт на 100, с универсальным входом, при самом низком входном напряжении, можно его на пластмассовый радиатор поставить?

Задача... Я имел в виду, что есть футпринт, от которого с помощью полигона отводится тепло. С обратной стороны платы есть свободный зеркальный полигон. И я видел много раз (на чужих платах), что посредством металлизированных переходных отверстий тепло распределяется на два этих полигона. И сам так делал. А вы утверждаете, что не надо никакой металлизации отверстий.

Что удивляет...)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

37 minutes ago, Michael Michael said:

Ну и сколько отведет "пучок проводов без снятой изоляции, обжатый посередине в мелкой втулке", 3W отведет? 

Запросто. Медь диаметром 0.5мм, сам провод с изоляцией диаметром 1мм, 30 отрезков по 10см (эффективная длина, физическая д/б больше, емнип 15см) дадут общую поверхность охлаждения 30*10см*1мм*3.14=0.01м**2 (как пластина 7см*7см*2стороны). 10Вт/м**2/град*0.01м**2=0.1Вт/град. Те тепловое сопротивление 10град/Вт.  

37 minutes ago, Michael Michael said:

есть футпринт, от которого с помощью полигона отводится тепло. С обратной стороны платы есть свободный зеркальный полигон.

Металлизированные переходные нужны, конечно.

37 minutes ago, Michael Michael said:

на пластмассовый радиатор поставить?

Пластмассовый радиатор не может распределять тепло. Но может немного увеличивать поверхность охлаждения.

Изменено пользователем Leka

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

12 минут назад, Leka сказал:

 

Металлизированные переходные нужны, конечно.

 

 

Высокие Стороны достигли консенсуса...)

Маленький пример платы

Безымянный.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

На первый взгяд - неэффективно, тк фактически присутствует термобарьер (кусочек между падом и полигоном с переходными).   

Но для корпусов с большим Rjc это м/б непринципиально (сходу сказать не могу, тк сам делаю только многослойки со сплошными полигонами). 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

7 минут назад, Leka сказал:

На первый взгяд - неэффективно, тк фактически присутствует термобарьер (кусочек между падом и полигоном с переходными).   

Это вечный вопрос - эффективность отвода тепла и термобарьер. Нельзя впечатать пад в полигон, не дадут.

Но это лучше, чем просто один футпринт.

Изменено пользователем Michael Michael

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

"С обратной стороны платы есть свободный зеркальный полигон", те если повторяющий верхний, то особого смысла в нем нет. 

1 кв.см плата-воздух, 1 сторона -1000град/Вт, 2 стороны - 500град/Вт.

1 кв.см поперек платы толщиной 2мм - 100град/Вт.

1 квадрат по меди 50мкм вдоль платы - 50град/Вт.

1 переходное диаметр 0.6мм, высота 2мм, медь 25мкм - 100град/Вт.

Получается, если убрать зеркальный, теплоотдача ухудшится на 5% за счет добавления 100град/Вт к 1000град/Вт на обратной стороне платы. Эти 5% (и больше) легко набрать другими способами. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

54 минуты назад, Leka сказал:

"С обратной стороны платы есть свободный зеркальный полигон", те если повторяющий верхний, то особого смысла в нем нет.

1 кв.см поперек платы толщиной 2мм - 100град/Вт.

Получается, если убрать зеркальный, теплоотдача ухудшится на 5% за счет добавления 100град/Вт к 1000град/Вт на обратной стороне платы. Эти 5% (и больше) легко набрать другими способами. 

Текстолит 2мм ни разу не приходилось использовать.

Обычно 1.5мм, редко 1мм. На этой плате - 1.5мм.

Это уже на 33 процента изменяет ваш расчет.

Я по возможности стараюсь не делать то, чего могу не делать.1237498660_.thumb.png.cea8ce3fbdcc200dd192575be11c6ad9.png

В этом конкретном случае нет необходимости тепловых расчетов, все вполне очевидно.

Полигоны зеркальные (10х6.75), 12 переходных 0.5/1; рассеиваемая мощность порядка 0.5W - ну, что плохого-то?

Вообще, ваш подход - не нужно металлизации отверстий для передачи тепла на полигон с другой стороны платы, да вообще не надо параллелить полигон - удивляет... Раньше я не встречал подобного, поэтому и вступил в разговор.

Попробую сам провести расчеты, благо, примеров, чужих и своих, достаточно.

Просто, еще раз отмечу - так делают многие, вполне уважаемые фирмы. Что-же, они все идиоты? Такое соображение расхолаживает от расчетов...)

...Элементы на приведенном фрагменте довольно свободно стоят - это сетевая сторона.

Изменено пользователем Michael Michael

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 hours ago, Michael Michael said:

10х6.75 … 0.5W

Что-то не так, воздушной конвекцией столько не рассеять

2 hours ago, Michael Michael said:

Попробую сам провести расчеты

Обязательно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Возьму небольшой тайм-аут на подготовку, чтобы с цифрами в руках вернуться)

Это интересно, вот и посчитаем.

Leka, а пока, что вы скажете об этой работе (в приложении).

тепло на плате.pdf

Изменено пользователем Michael Michael

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

16 minutes ago, Michael Michael said:

в приложении

Видел, нормально все написано, но надо помнить, что в приложении рассматривается только вариант, когда плата целиком прижата к идеальному радиатору. В других условиях - формулы останутся, но выводы об оптимальности разных решений будут другие.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

12.04.2021 в 19:09, Leka сказал:

Что-то не так, воздушной конвекцией столько не рассеять

12.04.2021 в 16:17, Michael Michael сказал:

Полигоны зеркальные (10х6.75), 12 переходных 0.5/1; рассеиваемая мощность порядка 0.5W - ну, что плохого-то?

 

 

12.04.2021 в 15:27, Leka сказал:

1 переходное...  диаметр ... медь 25мкм - 100град/Вт.

А вот смотрите:

Транзистор BCX54, корпус SOT89 (см. приложение PDF BCX54_SOT89 или  PDF BCX54_SOT89_rus )

Ptot (Tamb = 25◦/C) = 0.5W ...standart footprint

Ptot (Tamb = 25◦/C) = 0.95W ...mounting pad for collector 1 cm (square)

Ptot (Tamb = 25◦/C) = 1.35W ...mounting pad for collector 6 cm (square).

См. также Power derating curves для SOT89, кривая 2

 

Считаем два полигона 2*(10*6.75) = 1.35 см. кв., медь 50 мкм .

Считаем, что 12 переходных 0.5/1, медь 25мкм  = 6 переходных, медь 50мкм; тогда:

 FR4 PCB 1.5mm; 6*(Pi*0,5*1,5)= 0.14 см. кв.

 1,35+0,14=1,49 см. кв.;  медь 50 мкм.

Мой вывод: 0.5W уверенно этот квази радиатор должен превозмочь при довольно приличной температуре Tamb, см. кривую 2, Power derating curves для SOT89.

*************************************************************************

 

...Скажите, Киса, как художник художнику, вы рисовать умеете? (С)

Вот я нарисовал для оценки и расчетов термическую модель выше помянутого радиатора.

В этой модели:

Rja - тепловое сопротивление между p-n-переходом и воздухом

Rjc - тепловое сопротивление между p-n-переходом и корпусом

Rfp_air - тепловое сопротивление между футпринтом и воздухом

Rfp_board - тепловое сопротивление между футпринтом и текстолитом платы

Rth_br - тепловое сопротивление термобарьера между футпринтом и полигоном bottom

Rpl_air - тепловое сопротивление между полигоном (bottom либо top)  и воздухом

Rpr_board - тепловое сопротивление между полигоном (bottom либо top)  и корпусом

Rvia_air -эвивалентное тепловое сопротивление между медью всех VIA и воздухом

Rvia_board - эквивалентное тепловое сопротивление между  медью всех VIA и текстолитом платы

Rvia_cop - эквивалентное тепловое сопротивление всех VIA между полигонами bottom и top

*************************************************************************************

...караул устал (С), продолжение следует.

Можно пока обругать или надоумить)

термическая модель.png

BCX54_SOT89.pdf BCX54_SOT89_rus.pdf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1 hour ago, Michael Michael said:

Считаем два полигона 2*(10*6.75) = 1.35 см. кв.

Нет, для воздушного охлаждения перекрывающиеся площади полигонов не складываются.

И какая теплоотдача в переходных - неизвестно, в мелких зазорах конвекция плохая. 

Для мелких полигонов считать сложно (много дополнительных факторов),  да и не нужно, просто взять из даташита.

А вот для больших полигонов считать проще, ошибка не будет большой при отбрасывании второстепенных факторов.

Полигон 6[см**2] дает примерно: 500[град/Вт] / 6 = 83 [град/Вт].

Складываем с Rjs = 16[град/Вт] (таблица 7), получаем Rja = 99 [град/Вт].

Сравниваем с точным значением из таблицы 7, Rja = 93 [град/Вт], ошибка небольшая.  

 

Изменено пользователем Leka

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Советую подумать над пунктами [1] [4] [5] таблицы 7 для корпуса sot1061 - простое добавление дополнительных слоев меди, без переходных (!!!), вдвое уменьшило тепловое сопротивление стандартного футпринта, и еще вдвое - с небольшим (1кв.см) полигоном. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...