Свежие обсуждения
Идеи

Электроизоляционная теплопроводная прокладка из корпусов микросхем.

1 5

Столкнулся с маленькой проблемкой - как изолировать симистор от корпуса устройства.
Симистор под напряжением сети, а корпус служит радиатором.
Нужно было срочно, а в нашей деревне не оказалось симисторов в пластмассе.

Слюду или Номаконовскую прокладку посчитал не надёжной в плане гальванической развязки. Керамических прокладок тоже нет...

Взгляд упал на битую старую планку памяти. Вспомнив, чипы делаются из термореактивного пластика с приличной теплопроводностью, решил проверить идею.

Просверлил в одном дырочку под М3, но не расчитал усилие и раздавил. На фотке видно, как отколося уголок.

Второй сверлил уже не спеша, по этому получилось...
Дело в том, что пластик очень прочный и довольно хрупкий. По этому нужно сверлить медленно, аккуратно и острым сверлом. Это если кто будет пробовать.

Для пробы прикрутил к полученной прокладке полевик и проверил её на способность отводить тепло.

Полевик был включен стабилитроном (затвор и сток закорочены) и нагружен током 2А (БП в в режиме источника тока). На самом полевике напряжение 2,5В, по этому на транзисторе рассеивалось 2,5В*2А=5Вт.

Понравилось.
Если взяться пальцами одновременно за корпус транзистора с одной стороны и прокладку с другой и пропустить ток через полевик, то прокладка нагревается быстрее и сильнее. Причём нагревается мгновенно - через пару секунд уже припекло.

Через несколько минут температура устаканилась и транзистор имел температуру 88 градусов (по фото - на фланце между корпусом и шляпкой болта).
Прикрутил сборку к радиатору... пришлось ждать минут 10, так как температура долго не могла установиться на одном значении, а медленно росла. Наконец, рост прекратился на значении 61 градус на фланце (в том же месте, где и первый раз мерял).

Радиатор рядышком с транзистором имел температуру 33 градуса.

В общем, работает.

Теперь, хотелось бы узнать, как корректно измерить тепловое сопротивление такой прокладки. На будущее.
С таким же успехом можно использовать и большие чипы.

 

DWD: решил проверить идею.

.
Отличное применение не нужным ОЗУ. Вполне возможно это хороший вариант замены керамической изоляции, там где нужна малая ёмкость с радиатором.
У нас свёрла 0,8мм на старых процессорах точат, тоже удобно...

 

Точное измерение теплового сопротивления - это вопрос подсовывания датчика температуры по обе стороны прокладки, не нарушая при этом теплового контакта источника тепла, прокладки и радиатора. Фланец транзистора медный, так что мерить можно в любом его месте (да хоть сверху, где доступно). Почти то же самое и насчёт радиатора - он по определению должен хорошо проводить тепло.
А дальше вычитаем значения температуры и делим на пропускаемую тепловую мощность. Часть её выделяется прямо с корпуса транзистора, так что будет небольшая ошибка.
А какова толщина полученной прокладки? Оставлен только слой пластика (т.е. корпус сточен), или линии выводов микросхемы, идущие в пластике, оставлены тоже?

 

Керамика от микросхем лучше, типа вот так снимать

 

DWD:
Взгляд упал на битую старую планку памяти.
А если бы взгляд упал на БП от компа, а в нём на транзюки, не проще ли было бы? Их сейчас хватает.

 

Link: Вполне возможно это хороший вариант замены керамической изоляции, там где нужна малая ёмкость с радиатором.

Тоже так думал, ведь керамику попробуй просверли...
Ёмкость, к стати, не превышает 10пФ. Это между фланцем транзистора и радиатором.

Спец: вычитаем значения температуры и делим на пропускаемую тепловую мощность.

Так и считал, но думал, может есть какие-то особенные требования - теплоизоляция всей системы от окружающей среды, измерение на определённой мощности и т.д.

А так, по простому, получается (61-33)/5Вт=5,6C/Вт, что не сильно отличается от указанных в справочниках значений 3...6С/Вт для корпусов TO-220FP.

Спец: насчёт радиатора - он по определению должен хорошо проводить тепло.

Кстати, при длительном прогоне на мощности 5Вт радиатор (~100см2) нагревался хоть и долго (в помещении 16 градусов), но прилично, что косвенно говорит о способности прокладки проводить тепло...

Спец: А какова толщина полученной прокладки? Оставлен только слой пластика (т.е. корпус сточен), или линии выводов микросхемы, идущие в пластике, оставлены тоже?

Толщина 1мм.

Сейчас расскажу чуть подробнее об операциях подготовки такой прокладки.

1) Приложив транзистор к корпусу будущей прокладки, карандашём наметил место для отверстия.
2) Просверлил отверстие в два прохода: сначала тонким сверлом, а потом - под требуемый диаметр. Сверлил прямо на планке памяти, что позволило получить очень красивое отверстие без сколов. Да и удерживать планку при сверлении удобнее, чем отдельно маленький чип.
3) Снял чип с планки, "цыганской" иглкой по очереди поднимая и отрывая от платы выводы микросхемы.
4) Пообламывал все выводы и напильником пару раз прошёлся по торцам корпуса для снятия заусениц от выводов.

Всё.
Осталось только намазать поверхности прокладки термопастой и скрутить пакет из транзистора, прокладки и радиатора винтом. В месте фланца транзистора на винт одеть стандартную пластиковую изоляционную шайбу, для изолирования винта от фланца.

spesso: Керамика от микросхем лучше...

Лучше, конечно. Но сверлить её - одно мученье.

ПВГ: А если бы взгляд упал на БП от компа, а в нём на транзюки, не проще ли было бы? Их сейчас хватает.

Извините, не понял.
Если Вы имеете в виду резино-тряпчаные прокладки под транзисторы и диоды на радиаторах БП, то, как уже говорил, не подходит. В БП радиатор высоковольтной стороны гальванически редко когда связан с платой, и никгда - с корпусом блока, а в моём случае радиатором служил именно корпус самого устройства. За него будут браться руками...
Резиновая прокладка для такой изоляции мне показалась не надёжной.

Если пробьётся прокладка в БП (что, к стати, бывает не так уже и редко), то просто выгорит предохранитель (при соединении радиатора с печатной платой) и всё. Если же такая прокладка пробьётся в моём варианте, то на корпусе блока появится напряжение сети, чего допустить ни как нельзя.

 

В заголовке "теплоизоляционная", а требуется полная противоположность! Это как?
Конечно надо поправить на ТЕПЛОПРОВОДНАЯ.

 

на мой взгляд чтото очень кустарное -типа одно время делали так стекло ткань (бумагу) пропитывали горячим эпоксидом надевали на транзюк(тогда еще в метале(кт802-808) и ставили на обезжиренный подогретыйй до 100 радиатор и крепили фланцем где втулки для винтов сделаны аналогично но чуть ранее и винты(3шт) намазан был воском, чтоб эпоксидка его неприклеила
работало безупречно- мы даже кт809 в сетевых инверторах так ставили но у них колпачок тоже закрыт стеклотканью пропитаной эпоксидом-радиатор-задняя стенка корпуса поэтому приходилось закрывать чтоб рукой не задеть за корпус-колекто-там было 310в относително земли
но менять ключи-была проблемка
пс если найду фоту -покажу
ппс-один блок досих пор в работе уже 30лет

 

ВиНи: Конечно надо поправить на ТЕПЛОПРОВОДНАЯ.

Поправил.

 

DWD: Столкнулся с маленькой проблемкой - как изолировать симистор от корпуса устройства.

симистор греется несилно-можно воткнуть радиатор изолированый
ПС
1разбирал заводской китай с сертификатами ростеста и FRC USA-там на корпусе из профильного литья стояла ВСЯ СИЛА включая симисиоры и транзюки силового инвертора-прокладки белая прорезиненная ткань(наверно на основе кремнийорганики) так что наверно боялись зря но поверхности в месте сопряжения ОТПОЛИРОВАНЫ(чтоб заусенцы не проткнули прокладку)
2
из своего опыта ставил ключи с напрягом в 1кв на РУССКУЮ СЛЮДУ из кондеров КСО8 на 2кв +паста КПТ8 с 2 сторон изоляция выдержала все ипытания и мегометром на сопротивление утечки при 2кв (1мин) и на импулсный пробой -до 4кв в течение часа тестов
образец пробило при краштесте лиш на 6,8кв -токда китайских прокладок не было