Охлаждение мосфетов. Нужна помощь

[IMXO]

13.10.2021 в 16:21, Praktic сказал:

В каких корпусах транзисторы, в PQFN-8 ?

судя по каринко великоват он для PQFN-8 (5х6мм)
больше похож на H-PSOF-8-1 (10x12мм)

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Vslz]

3 часа назад, _abk_ сказал:

Отвести больше сотни Ватт от подложки через участок фольги на плате и эту пластинку нереально

Откуда эти цифры ? При таких мощностях в тепло, перегреется не то, что в SMD, но и в TO-220. Там 6 ключей, а не один. Мосфеты в VRMах выдают в схожей конфигурации (3 фазы) до 80-90А, в корпусах ТО-252, безо всяких пластин-радиаторов. В стареньких компьютерах. Это было еще лет 10 назад. Наверное, что-то поменялось с тех пор.

5 часов назад, BARS_ сказал:

Кристалл имеет температуру намного более высокую, чем подложка транзистора. 

ТС намерил по-другому. 

14.10.2021 в 12:57, Petrunin90 сказал:

На пластине и кристале почти одинакова

Либо криво намерил, либо - идеал. Всяко может быть. Мне не видно отсюда, что там и как. Надо искать причину высокого Rth.

3 часа назад, _abk_ сказал:

Например, для HUF75545 в похожем корпусе ТО263

это мосфет на 80В, а у ТС-а непонятно какие, возможно и 30В, у них совсем другие Rdson.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[BARS_]

5 минут назад, Vslz сказал:

ТС намерил по-другому. 

ТС в принципе не может измерить температуру кристалла. Что за бред?

 

6 минут назад, Vslz сказал:

Там 6 ключей, а не один. 

И что? При этом тепловыделение должно упасть? Так нет, наоборот увеличится.

 

10 минут назад, Vslz сказал:

Мосфеты в VRMах выдают в схожей конфигурации (3 фазы) до 80-90А, в корпусах ТО-252, безо всяких пластин-радиаторов.

Ну так может дело в том, что у ТС они работают криво? Сейчас окажется, что у него метр провода идет к двигателю и еще пару метров к источнику питания. В итоге на транзисторах дикие свистопляски, которые их  и греют...

 

10 минут назад, Vslz сказал:

В стареньких компьютерах.

Вот только сравнивать материнку и плату размером со спичечный коробок малость некорректно. Там и принципе работы и частоты другие. Да и на питальник проца давно радиаторы ставят.

 

13 минут назад, Vslz сказал:

возможно и 30В,

Невозможно, питание 24В. А автор почему-то делает тайну из наименования транзисторов.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Vslz]

8 минут назад, BARS_ сказал:

И что? При этом тепловыделение должно упасть? Так нет, наоборот увеличится.

 

Сейчас окажется, что у него метр провода идет к двигателю и еще пару метров к источнику питания. В итоге на транзисторах дикие свистопляски, которые их  и греют...

 

Вот только сравнивать материнку и плату размером со спичечный коробок малость некорректно. Там и принципе работы и частоты другие. Да и на питальник проца давно радиаторы ставят.

- да, именно так. Заявленный ток является входным потребляемым. Нагрузка на фазы распределена. Поэтому, один ключ не равно 6 ключевому мосту.

- да хоть километр. Двигатель имеет намного большую индуктивность, чем у "метра проводников". Эта система с жесткой коммутацией индуктивной по определению нагрузки. Метр провода на нагрев не влияет. По входу, инвертор зашунтирован электролитами. Было бы им плохо, грелись бы они, а не ключи.

- там частоты на порядок выше, что усиливает их нагрев, и размеры узла ВРМ мизерные, он еще и горячим воздухом от ЦПУ обдувается. Факт остается фактом - большинство плат с 3Ф ВРМ работают с процессорами с ТДП 80-125Вт без проблем.

13 минут назад, BARS_ сказал:

Невозможно, питание 24В

очень даже легко. Нет никаких проблем. Отсутствие запаса не мешает их работе.

[BARS_]

40 минут назад, Vslz сказал:

размеры узла ВРМ мизерные, он еще и горячим воздухом от ЦПУ обдувается.

Мизерные? Серьезно? А не смущает тот факт, что вся материнка является теплоотводом для элементов, установленных на ней? Да и радиаторы очень давно ставят на систему питания ЦП, и количество фаз возросло.

 

41 минуту назад, Vslz сказал:

Заявленный ток является входным потребляемым. Нагрузка на фазы распределена. Поэтому, один ключ не равно 6 ключевому мосту.

Сами поняли, что написали? А еще токи на ключах могут сильно превышать потребляемый от источника...

 

42 минуты назад, Vslz сказал:

Метр провода на нагрев не влияет.

Да ну, серьезно?

[Praktic]

1 час назад, BARS_ сказал:

автор почему-то делает тайну из наименования транзисторов.

Потому, что он их не знает. Для этого нужно отпаивать латунный лепесток.

 

1 час назад, BARS_ сказал:

Сейчас окажется, что у него метр провода идет к двигателю и еще пару метров к источнику питания.

Это никак не относится к нагреву ключей.

[Vslz]

1 час назад, BARS_ сказал:

Серьезно? А не смущает тот факт, что вся материнка является теплоотводом для элементов, установленных на ней? Да и радиаторы очень давно ставят на систему питания ЦП, и количество фаз возросло.

 считаете, что VRM единственный источник тепла на плате ? Так вся плата греется будь здоров, везде свои конверторы, греются и конденсаторы, и мосты и все остальное. Поэтому, площадь платы, забитая сторонними тепловыделяющими элементами, не особо помогает.

У меня 2 ПК, у обоих 3ф VRM, ни на одной нет радиатора. TDP процессора 80Вт. Весь ширпотреб - без радиаторов. Или вы только верхний ценовой сегмент рассматриваете?

Те врм, на которые ставят радиаторы - многофазные, обеспечивают куда выше стольника ампер, здесь их не стоит сравнивать.

1 час назад, BARS_ сказал:

серьезно?

серьезно. Мост наглухо заклампирован на питание трехфазным мостом из боди-диодов, встроенных в мосфеты, которые, к тому же, работают кратковременно, шунтируемые открытыми каналами ключей.

Поэтому, индуктивная нагрузка - его родная стихия. Ничего схеме не будет в плане нагрева. Про выбросы на моторе я ничего не говорю.

Вас же не смущает, что ЧРП работают с асинхронными моторами с кабелями в десятки метров, и не греются от этого (опять же, выбросы на моторе появляются, но это другой вопрос)

[BARS_]

15.10.2021 в 18:36, Vslz сказал:

считаете, что VRM единственный источник тепла на плате ?

С теплоотведением на плату - основной. Да и тот уже давно не на плату тепло отводит. Питальники памяти и т.п. практически не греются, там токи мизерные.

 

15.10.2021 в 18:36, Vslz сказал:

Или вы только верхний ценовой сегмент рассматриваете?

Радиаторы уже есть практически на любом ценовом сегменте, кроме самых дешман-китайских. Но да, согласен, на  токах до 100А все это пашет без радиатора, взять те же ноуты. Другое дело, что там напряжения по выходу менее 1В и нет реактивной нагрузки, в которой еще и между фазами токи здорово так бегают, ибо индуктивность обмоток довольно таки приличная. Так что сравнивать трехфазный ПЧ и трехфазную питалку ну никак нельзя. Там отличается вообще все, включая следование фаз (в питальниках фазы не перекрывают друг друга, в отличии от ПЧ. Да и синус там не формируется, и частота постоянна. Плюс индуктивности стоят строго те, что были рассчитаны, а не висит левый движок. В результате коммутационных потерь в питальнике намного меньше, чем в ПЧ.

 

15.10.2021 в 18:36, Vslz сказал:

Вас же не смущает, что ЧРП работают с асинхронными моторами с кабелями в десятки метров, и не греются от этого

Не смущает, ибо там и схемотехника несколько иная, и размеры.

 

15.10.2021 в 17:04, Praktic сказал:

Для этого нужно отпаивать латунный лепесток.

А отогнуть религия не позволяет?

 

15.10.2021 в 17:04, Praktic сказал:

Это никак

А может осциллограммы поглядим?

[Praktic]

43 минуты назад, BARS_ сказал:

А отогнуть религия не позволяет?

Их не отогнуть, если только с мясом. Они из латуни где-то 1,5 мм.

[BARS_]

Тогда остается лишь сесть и смотреть на плату.

[IMXO]

10 часов назад, Praktic сказал:

Они из латуни где-то 1,5 мм.

угу... с толщиной платы не перепутал?

[Praktic]

@IMXO  Пускай будет 1мм.  Даже в этом случае отогнуть его будет очень затруднительно не повредив плату. И если бы они были ещё тоньше и отогнуть можно было без особого риска для платы, то возвратить на место этот лепесток было бы уже невозможно и его всё равно пришлось бы отпаивать, подгибать и припаивать на место, прижав к поверхности транзистора. ))  Я удивляюсь!  Неужели сложно было самому догадаться, что из-за упругости металла лепесток никак не сможет принять первоначального положения???

[BARS_]

8 минут назад, Praktic сказал:

Даже в этом случае отогнуть его будет очень затруднительно не повредив плату

Во-первых, откуда уверенность, что это латунь, а не медь? Во-вторых, 1мм гнется элементарно. Плата НЕ повредится, ибо на паде полно переходных отверстий.

 

9 минут назад, Praktic сказал:

всё равно пришлось бы отпаивать, подгибать и припаивать на место

Поэтому можно спокойно отпаять его и посмотреть на транзистор.

 

10 минут назад, Praktic сказал:

прижав к поверхности транзистора

Что он прижат, что не прижат, результат один. Тепло с этой стороны транзистора не отводится.

[Praktic]

1 час назад, BARS_ сказал:

Во-первых, откуда уверенность, что это латунь, а не медь? Во-вторых, 1мм гнется элементарно.

Потому, что я не диванный эксперт и частенько использую  и ремонтирую  аналогичные модули. Поэтому и рекомендовал заменить на медь.  Сфоткал для наглядности 120 амперный контроллер.

 

1 час назад, BARS_ сказал:

Что он прижат, что не прижат, результат один. Тепло с этой стороны транзистора не отводится.

Тепло очень хорошо отводится со стороны корпуса транзистора.  В пример тому полностью изолируемый корпус ТО220 который передает тепло радиатору лучше слюды.

 

[BARS_]

22 минуты назад, Praktic сказал:

В пример тому полностью изолируемый корпус ТО220 который передает тепло радиатору лучше слюды.

 

Ну так там толщина пластика несколько иная. Ну и лучше слюды он точно работать не будет. У пластикового ТО-220 даже по даташиту теплоотдача значительно ниже металлического аналога. Даже на металлической подложке есть приличная разница температуры кристалла и подложки, о пластике и говорить нечего.

 

25 минут назад, Praktic сказал:

екомендовал заменить на медь

Я еще в первых сообщениях рекомендовал конструкцию, аналогичную тому, что на фото....

[Praktic]

22 минуты назад, BARS_ сказал:

Ну так там толщина пластика несколько иная. Ну и лучше слюды он точно работать не будет. У пластикового ТО-220 даже по даташиту теплоотдача значительно ниже металлического аналога. 

Какая иная? У ТО220 она 0,5  мм, а на этих транзисторах и того меньше, если весь он толщиной 1,2 мм.  У слюды теплопроводность хуже, чем у изолированного ТО220. Я как-то специально проделывал эксперименты и замерял эффективность теплопередачи резинки, слюды, изолированного ТО220 и керамики по отношению к голому ТО220  с термопастой и результаты выкладывал в одной из тем.

[BARS_]

4 минуты назад, Praktic сказал:

У слюды теплопроводность хуже, чем у изолированного ТО220

А какой толщины была слюда? Расчет температуры кристалла при этом делался?

Изменено 18 октября, 2021 пользователем BARS_

[Praktic]

1 час назад, BARS_ сказал:

А какой толщины была слюда?

Толщина была 0,1 мм. Есть ещё 0,03, но тема была по сетевым преобразователям, поэтому скорее всего брал 0,1. Сначала я испытывал проводимость всех изоляторов, которые у меня нашлись, в том числе и термоскотч, лавсан для запекания и советский изолятор из анодированного алюминия (этот образец оказался  недосягаем даже для керамики).   В качестве греющегося транзистора взял BTS 244 у которого на кристалле имеется датчик температуры. Сравнивать изолированный корпус ТО220 с изоляцией металлического корпуса через слюду пришлось отдельно. Оба поочередно прижимались к большому куску алюминия, на них подавался одинаковый ток ок 2А, а температуру измерял на среднем выводе  и на корпусе, где надпись. Особой разницы нет. Более точных результатов не помню. Тема у нас была по импульсным сетевым БП.

Изменено 18 октября, 2021 пользователем Praktic

[Vslz]

Отпаяйте уже мощным паяльником 1 пластину, и не надо ничего отгибать

[IMXO]

3 часа назад, Praktic сказал:

Тепло очень хорошо отводится со стороны корпуса транзистора.

вот только бредить не надо, это

для кого производитель пишет,  если не понимаешь
объясню, 0,5К/Вт это сопротивление между кристаллом и подложкой
60К/Вт между кристаллом и корпусом.

3 часа назад, Praktic сказал:

В пример тому полностью изолируемый корпус ТО220

не путай теплое с мягким, теплопроводность определяется толщиной слоя, со стороны подложки толщина пластика менее 0,1мм, со стороны корпуса до кристалла более 1,5мм

3 часа назад, Praktic сказал:

Сфоткал для наглядности 120 амперный контроллер.

угу, шесть мосфетов в параллель, по 20А  на корпус?
и посмотри на фото ТСа , где товарисч через один корпус пытаетцо 150А прокачать...

[IMXO]

3 часа назад, Praktic сказал:

У слюды теплопроводность хуже, чем у изолированного ТО220.

опять врешь. рекомендую ознакомится с отчетом в  апноте AN-972B от интерферона по этому поводу
an-972.pdf

[Praktic]

2 минуты назад, IMXO сказал:

опять врешь. рекомендую ознакомится с отчетом в  апноте AN-972B от интерферона по этому поводу

Для начала сам попробуй провести измерения  разных корпусов и слюды, а потом  будешь утверждать и что-то мне доказывать.  Без этого ты для меня лишь обычный "диванный " эксперт  и не более того.

 

25 минут назад, IMXO сказал:

угу, шесть мосфетов в параллель, по 20А  на корпус?
и посмотри на фото ТСа , где товарисч через один корпус пытаетцо 150А прокачать...

Почитай ещё раз моё сообщение: - Я сделал фотку для подтверждения BARS_у, что шины выполнена именно из латуни, а не из меди!  Ни о каких токах и типов корпусов, не было и  речи.  ))  "Слышит звон, да не знает, где он". (с)

[Vslz]

@IMXO с переводом терминологии не все гладко.

R_{thJunction-Case}  - 0,5Ц/Вт - тепловое сопротивление кристалл-корпус, буквально. Под корпусом подразумевается металлическое медное основание, чаще всего, даже указывают его середину, чтобы не было вопросов.

RthJunction-Ambient  - 40..60Ц/Вт - тепловое сопротивление кристалл-среда в указанных на Вашем скриншоте условиях монтажа (минимальная площадка и 6 мм² фольгированный текстолит). У ТСа теплоотвод не так выполнен. Текстолит явно многослойный с многочисленными перемычками. Пластины припаяны в непосредственной близости к Case. Реальное R_thJunction-Ambient  будет намного ниже, чем в 40Ц/Вт, и зависит от суммы тепловых сопротивлений:

R_{thJunction-Case} + R_{thCase-Heatsink}+ R_{thHeatsink-Ambient}

Из этого, первым слагаемым 0,5Ц/Вт - пренебрегаем, третье, судя по прохладному радиатору мосфетов, тоже невелико. Остается второе. Вся *опа заключается в Rth_{Case-Heatsink} на которое приходится очень короткий и толстый кусок платы, насыщенный медью, узкая и тонкая, но длинная фигурная пластина из латуни, и термокомпаунд ТСа. 

Это все, что можно выковырять из информации ТСа. Осталось выбрать между латунью и термопрокладкой, один из них или оба, виноваты

4 часа назад, Praktic сказал:

Тепло очень хорошо отводится со стороны корпуса транзистора

оно отводится со стороны корпуса, но не через пластмассу, а как обычно - через массивные дорожки на пластины-теплораспределители. Если пластину просто прижать сверху, то ничего не будет отводиться, мосфеты крякнут.

Верхняя часть корпуса не предназначена для теплоотвода, она не полирована, как у ТО-220F, и вообще, на ней буковки, логотипы, выштамповки. Тепло через нее передается, но во много раз хуже, чем через "пузо"-сток. У мосфетов серии DirectFET тепло может отводиться с обеих сторон.

Изменено 18 октября, 2021 пользователем Vslz

[IMXO]

33 минуты назад, Praktic сказал:

Почитай ещё раз моё сообщение:

хоть сам помнишь что пишешь? это кто писал:

 

4 часа назад, Praktic сказал:

Сфоткал для наглядности 120 амперный контроллер.

4 часа назад, Praktic сказал:

Тепло очень хорошо отводится со стороны корпуса транзистора.  В пример тому полностью изолируемый корпус ТО220 который передает тепло радиатору лучше слюды.

??????

 

33 минуты назад, Praktic сказал:

"диванный " эксперт 

темы случайно не попутал?  а то могу выписать абонемент в библиотеку.
 

[Praktic]

35 минут назад, Vslz сказал:

оно отводится со стороны корпуса, но не через пластмассу, а как обычно - через массивные дорожки на пластины-теплораспределители. Если пластину просто прижать сверху, то ничего не будет отводиться, мосфеты крякнут.

Через массивные дорожки - это само собой,  но если такого охлаждения недостаточно, то очень хорошо отводится тепло от корпуса транзисторов. Это как хорошее дополнение, а вовсе не основной отвод тепла.

 

39 минут назад, Vslz сказал:

она не полирована, как у ТО-220F

Я и не предлагал отводить тепло от корпуса ТО220, -  разговор идет о смд-ешках.

 

14 минут назад, IMXO сказал:

хоть сам помнишь что пишешь? это кто писал

Это чтобы понятно было, что это такое изображено на фотке, не более того.

 

15 минут назад, IMXO сказал:

??????

Ну, а здесь что непонятно???  Я же пояснил, что у  транзистора H-PSOF-8-1  с корпусом  всего 1,2мм  имеет  толщину изолятора над кристаллом примерно такую же,  как и у изолированного ТО220, который равен 0,5 мм.

 

25 минут назад, IMXO сказал:

темы случайно не попутал?  а то могу выписать абонемент в библиотеку.

Учись контролировать свою речь.