Ist es eine gute Idee, einen einzigen Kühlkörper für zwei ICs zu verwenden?

Ich verwende einen 7805-IC zusammen mit einem Diodenbrücken-Br805D-IC (Brückengleichrichter) auf einer Allzweck-Leiterplatte mit einem Wechselstromeingang von 220 V / 50 Hz.

Beide Komponenten heizen sich sehr schnell auf und ich plane, einen Kühlkörper einzurichten.

Meine Frage ist: Ist es richtig, für beide ICs eine einzige Kühlkörper-Lüfter-Kombination zu verwenden, oder sollte ich für beide Kühlkörper trennen?

Was sind die potenziellen Bedenken, über die ich Bescheid wissen sollte?

heatsink cooling heat-protection

— Shakti Phartiyal
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Wenn ihre Pads an denselben Punkt (dh GND) angeschlossen werden können, können Sie sie ohne Isolationsbedarf an denselben Kühlkörper anschließen. Andernfalls benötigen Sie einen Isolator.

— Rohat Kılıç

@ RohatKılıç Wird es keine Wärmeübertragung auf den anderen IC geben?

— Shakti Phartiyal

Die Druckübertragung hängt von den relativen Temperaturen der beiden Teile und den thermischen Eigenschaften des Kühlkörpers ab. Wenn ein Teil wesentlich heißer ist, wird Wärme übertragen.

— Andrew

@Shakti Berechnen Sie den Temperaturanstieg beider Komponenten (mit Verlustleistung und Rth (ja)) unter den gleichen Bedingungen. Wenn der Unterschied zu groß ist, erfolgt eine Übertragung. Wenn Sie einen Kühlkörper mit schwarz eloxierter Beschichtung verwenden, ist die Übertragung geringer, da der größte Teil der Wärme vom Kühlkörper selbst absorbiert wird.

— Rohat Kılıç

uund gute elektrische Isolierung und Wärmeleitung ... ein Kompromiss und überprüfen Sie die Luftgeschwindigkeit auf der Oberfläche nicht CFM. Ich habe Plenum und Spoiler beim Ansaugen benutzt, um Luft über die Hotspots zu saugen. deins ist die Flossenoberfläche. keine einfachen Kompromisse, bis Sie verstehen.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Antworten:

Die Verwendung eines einzelnen Kühlkörpers ist sehr verbreitet - manchmal kann dies sogar die Leistung steigern (thermische Anpassung einzelner Transistoren zur Vermeidung von thermischem Durchgehen oder bessere Anpassung).

Es gibt jedoch ein paar Dinge zu beachten:

Wie groß muss Ihr Kühlkörper sein?

Die Verwendung mehrerer Teile auf einem einzigen Kühlkörper könnte die thermischen Berechnungen etwas komplizierter machen. Werden alle Ihre Teile gleichzeitig die maximale Wärme abgeben, die sie unter normalen Betriebsbedingungen können?

Wenn nicht, brauchen Sie keinen so großen Kühlkörper. Die Mathematik, um herauszufinden, welche Größe Sie benötigen, kann jedoch etwas schwieriger sein.

Was ist mit Isolation?

Wenn Sie mehrere Geräte an einem einzigen Kühlkörper verwenden, müssen Sie darauf achten, dass Sie keine Teile Ihres Stromkreises kurzschließen. Viele Gehäuse haben Metalllaschen zum Anschließen an Kühlkörper (wie das TO220-Gehäuse). Diese Metalllaschen sind jedoch häufig auch intern mit einem bestimmten Stift verbunden. Überprüfen Sie das Datenblatt Ihres Teils, um festzustellen, wie es angeschlossen ist. Schauen Sie sich das folgende Schema an:

schematisch

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab}

Wenn wir diese beiden Teile ohne Isolationspads an denselben Kühlkörper anschließen würden, würden wir den Eingangstransformator kurzschließen! Das ist eindeutig keine gute Sache. Daher verwenden wir häufig entweder separate Kühlkörper oder Isolationspads. Dies sind Kissen, die üblicherweise aus dünnen Keramikstücken (üblicherweise Glimmer) oder einem anderen elektrisch isolierenden Material bestehen. Stellen Sie sicher, dass Sie bei Verwendung dieser Pads auch die richtigen Schrauben oder Schutzhülsen für die Schrauben verwenden! Wenn Sie die Metalllasche isolieren, die Metallschraube jedoch nicht isolieren, schließen Sie sie einfach durch die Schraube kurz.

— Joren Vaes
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Die anderen Antworten hier sind großartig, aber ich möchte auch hinzufügen ...

BERÜCKSICHTIGUNG DER EXPANSIONSWIRKUNGEN

Wenn Sie mehrere Geräte an einem Kühlkörper anbringen, müssen Sie vorsichtig sein, um zu berücksichtigen, dass sich der Kühlkörper selbst mit einer anderen Geschwindigkeit ausdehnt als das PCB-Substrat, auf das Ihre Geräte vermutlich gelötet sind.

Wenn dieser Unterschied erheblich ist, werden die Beine und Lötstellen der Geräte stark beansprucht . Dies ist besonders nachteilig, wenn es sich bei den Geräten um Aufputzgeräte handelt, bei denen die mechanische Verbindung bereits schlecht ist. Am besten scheitert die Verbindung. Am schlimmsten ist es, wenn das Pad und der Track aus dem Board gerissen werden.

Diese Effekte können etwas gemildert werden, indem die Teile sehr nahe beieinander gehalten werden. Es ist im Allgemeinen eine schlechte Idee, sie an verschiedenen Enden desselben Kühlkörpers anzubringen.

Bei SMT-Bauteilen würde ich mich jedoch immer noch nicht auf die Nähe verlassen.

Eine bessere Lösung für die Montage der Geräte am Kühlkörper ist die Verwendung einer weicheren mechanischen Verbindung, die einen angemessenen Schlupf zwischen dem Gerät und dem Kühlkörper ermöglicht. Zum Beispiel Kühlkörperklemmen.

Verwenden Sie eine ausreichende Menge Wärmeleitpaste als Schmiermittel, um das Verrutschen zu erleichtern und gleichzeitig den entsprechenden Wärmekontakt aufrechtzuerhalten.

— Trevor_G
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Sehr gute Ergänzung zur Erweiterung. Ich habe selbst nicht darüber nachgedacht, aber in dem Moment, als ich es las, hatte ich ein "oh ofcourse!" Moment.

— Joren Vaes

Sie können einen einzelnen Kühlkörper mit zwei Komponenten verwenden, wenn

Die Montagelaschen beider Komponenten können elektrisch verbunden sein oder Sie isolieren explizit mindestens eine davon.
Das Gesamtleistungsbudget und die Maximaltemperaturen werden weiterhin eingehalten.

Addieren Sie die von beiden Geräten verbrauchte Worst-Case-Leistung und ermitteln Sie, welchen Temperaturanstieg der Kühlkörper verursachen wird. Stellen Sie sicher, dass das Ergebnis für beide Komponenten akzeptabel ist. Wenn Sie eine davon elektrisch isolieren, müssen Sie die zusätzliche Wärmeisolation berücksichtigen, die durch diese elektrische Isolation verursacht wird.

— Olin Lathrop
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