快捷搜索:

热度正在上升 — 大功率轮廓贴装电阻器

  正正在被广博采用。这是令人兴奋的,由于它带来了缩小电子修立具体尺寸的机遇。但可惜的是,咱们不得不恪守物理学定律。施加更众的功率时,形成的热量也会更众。假如这些热量不行从元件中分散出去,则元件的阻值就会改动,最终会失效。

  有些新时间诈骗氮化铝(AlN)陶瓷庖代了正在1206尺寸上供应极高功率额定值(比如,大于100瓦)的氧化铝。AlN陶瓷具有比亲昵氧化铍的氧化铝更好的导热性。乍一看,这长短常令人兴奋和令人印象深远的,但人们最终必需思考奈何将豪爽的热量从修立和电途的其余个别中搬动出去。将100W的功率施加到1206尺寸上,电阻器将会急速加热到赶上500°C的温度;假如没有准确散热的话这将熔化焊点,并或者损坏大大批电气元件,希罕是有源器件。

  为什么这些电阻器要法则有这些额定值?因为衬底具有较高的导热性,况且也许将热量从器件中传送出去,是以,器件自身也许以这些额定功率运转。挑衅正在于热量搬动到什么地方。创设商正在产物原料中加了脚注,指明应该采用有用的热处理、工致的散热器,或大略地说,用户必需将修立温度仍旧正在给定温度,比如。155℃。

  对这些高功率电阻器而言,推行须要的热处理是否容易或者是否具有较好的本钱效益?不是的。这篇作品并不企图用热力学外面和杂乱方程来吓倒读者。而是企图接头极少处理高功率外貌贴装电阻形成的热量的时间,以及它们对空间打算、杂乱性和本钱的影响。

  对付大功率外貌贴装电阻器,重要有两种传热体例:1)通过基板和导体传导到线途板和迹线(trace)上,以及2)对流到界限境况中。

  传导是传热的重要手腕,因而很众创设商为其安装供应热阻。热阻给出了正在施加功率时,器件奈何将热量转达到电途板和迹线的一阶近似值,即°C/W。这个额定值缺乏许众细节。重要题目是用于确立该额定值的测试卡的属性。比如,正在测试卡上所行使的铜的数目将明显影响所取得的器件的热阻。极少创设商供应闭于他们的修立奈何测试以确定额定功率或热阻的细节。但正在很众景况下,所采用的时间正在利用中是不切本质的。

  对流是一个必要思考的主要身分,希罕是正在电途板被关闭的景况下。辐射的热量或者会将境况温度赶疾升高到担心全和无益的程度。假如电途板被封装起来,则或者会对高功率元件和界限元件变成晦气影响,由于它会不准热量通过对流体例转达出去。热烈发起高功率电阻器不要被封装起来。

  极少创设商的额定功率假设采用无穷散热器。无穷散热器是也许从修立中带领走无穷热量的散热器。但这是不实际的,因而或者必要局部可施加于组件的功率。

  一种大略而常睹的时间是行使厚板迹线。增添电途板迹线的外貌积和体积是一种容易杀青的时间。因为这些安装中的大个别传热职责是通过传导来实行的,是以这是一种常睹的时间。一个例子如图2所示。采用这种时间时有两个抉择:1)扩展迹线)扩展走线. 推行厚板迹线的示例

  这种时间将电阻器形成的热量宣扬到一共电途板上,从而扩展热量向界限境况辐射的面积。当到达稳态时,会显示挑衅。假如打算中不席卷主动热处理时间,最终,线途板和界限境况将到达或者赶上和平运转温度的峰值温度。

  这种时间扩展了较高的本钱,由于背板日常是由重铜制成的。其余,这种时间将扩展打算重量,而且很或者将线途板局部为单层板,从而会扩展线途板的尺寸。

  将线途板浸入油中是将热量从线途板及附接部件中带领出去的有用设施。因为油与线途板的每个外貌直接接触,是以热量传导尽头有用。一个例子如图4所示。这种时间所面对的极少挑衅是油污染和原料兼容性。油必需具有尽头好的介电机能。假如油被污染,介电机能或者会低落,导致显示电弧,从而导致修立或线途板爆发妨碍。所行使的油或者必要特意定制,而且或者与高功率电阻器、其他部件或者以至焊料等原料不兼容。

  同样,假如不采用主动热处理,则该时间正在安稳状况下将面对局部。固定体积的油最终将到达或者赶上和平运转要求的峰值温度。

  主动冷却线途板或者尽头有用,但本钱高得众,日常正在行使压缩机时会大于10,000美元。一种常睹的时间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行使,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。该设施也能够与油浴一同行使,此中油通过冷却器不断陆续地轮回。这两种时间都是从热背板或油浴中把热量“泵抽”出去。

  另一种时间是行使强制透风,无论是有要求的仍是无要求的。对电途板实行强制透风相对容易实行,况且能够以合理的本钱杀青。该时间的有用性面对极少局部,由于它依赖于对流以及大功率电阻器的外貌积。一个例子如图6所示。大功率电阻器能够被封装正在散热片中,因为散热片也许明显扩展热质料和外貌积,是以这有助于冷却历程的实行。采用这种时间必要足够线途板界限有充斥的余裕空间,以恰当地轮回气氛。气氛日常必需过滤,以防御污染物低落电子修立的机能。

  大功率外貌贴装电阻器假使采用规范的电途板安置时间,也也许供应更高的功率,由于它低落了衬底(比如AlN)的热阻,日常为规范芯片电阻的2至3倍。为了杀青更高的功率,必需采用如本文所接头的更杂乱的时间。抉择大功率外貌贴装电阻器时,打算职员必需尽头小心。大略地说,由于产物原料声称具有尽头高的功率,是以打算职员就必要担任职守来恪守日常只用小字体注脚的特定规范,比如最大外貌积或终端温度。

您可能还会对下面的文章感兴趣: