¿Debo poner a tierra el disipador de calor?

Estoy usando un transistor npn en el paquete TO-220, y su colector está conectado eléctricamente a la parte metálica. Lo he comprobado a través de un multímetro. Uso un disipador de calor para ese transistor, con aislador. Entonces, después de montarlo en el disipador de calor con aisladores, ya no está conectado eléctricamente, lo he verificado nuevamente. Sin embargo, cuando inspecciono las señales en el circuito a través del osciloscopio, veo que hay algo de ruido en las formas de onda, mientras trato de entender de dónde viene, toqué el disipador de calor con un metal, para ser precisos con la punta del siguiente instrumento. :

ingrese la descripción de la imagen aquí

Se vuelve mucho más suave. No entendía cómo tocarlo afectaría la estabilidad. Después de leer un poco en la web, vi que algunos decían que el disipador de calor también debería estar conectado a tierra. Quería saber tu opinión sobre esto.

Por cierto, los transistores (npn y pnp) se usan en un amplificador de audio de clase B.

pd: Esto no responde a mi pregunta.

Respuestas (4)

Por cierto, los transistores (npn y pnp) se usan en un amplificador de audio de clase B.

Este es un detalle importante. La pestaña del transistor generalmente está conectada al pin del colector, y su aislador estándar agregará una capacitancia de aproximadamente 15 pF entre la pestaña y el disipador de calor, por lo que se trata de saber si esta capacitancia puede causar problemas o no.

Si el disipador de calor está conectado a tierra, el colector tendrá una capacitancia de 15 pF a tierra en serie con la inductancia de conexión. Luego, el disipador de calor también se acoplará capacitivamente a cualquier rastro o señal que haya alrededor.

Si su amplificador utiliza una etapa de salida de seguidor de emisor, ambos colectores de transistores de potencia están conectados a las fuentes de alimentación (o a tierra si se trata de un amplificador de fuente única). Dado que las fuentes de alimentación están desacopladas a tierra, ya existe una ruta de alta frecuencia de baja impedancia entre los colectores y la tierra, por lo que la conexión a tierra del disipador de calor no debería suponer ninguna diferencia. Sin embargo, si el disipador de calor es externo o parte del gabinete, y el gabinete ya está conectado a tierra en otro punto, conectar a tierra el disipador de calor en la PCB del amplificador generará un bucle de tierra.

Si su amplificador usa una etapa de salida de emisor común, entonces los colectores están conectados a la salida y la capacitancia estará entre la salida y el disipador de calor. Algunos amplificadores omiten el aislante para una mejor resistencia térmica y tienen el disipador de calor conectado al voltaje de salida, pero esto requiere que esté dentro de un gabinete y no accesible. De todos modos, si lo conecta a tierra, entonces debe considerar si los 15pF adicionales a tierra podrían hacer que su amplificador sea inestable. Para un amplificador de audio, esto es poco probable.

cuando inspecciono las señales en el circuito a través del osciloscopio, veo que hay algo de ruido en las formas de onda, mientras trato de entender de dónde viene, he tocado el disipador de calor (...) Se vuelve mucho más suave.

Si el voltaje de salida aparece borroso en el osciloscopio, su amplificador podría tener problemas de estabilidad. Puede probar el modo de disparo único y ver si observa oscilaciones o solo ruido. Si el amplificador tiene problemas de estabilidad, probablemente no estén relacionados con la capacitancia de la carcasa al disipador de calor, el problema provendría de otra parte, como el diseño o el desacoplamiento.

gracias por la respuesta, tengo buenas señales, solo hay pequeñas oscilaciones sobre las ondas sinusoidales la mayoría de las veces. Los pines del colector están conectados a los voltajes +/-. Los emisores están conectados entre sí. Algo similar a esto: sub.allaboutcircuits.com/images/05320.png . El disipador es externo, lo monte a los transistores mediante tornillos y aislante entre el disipador y los transistores.
No hay forma de que este amplificador sea estable, puede poner el esquema en una nueva pregunta si está interesado, sería demasiado largo para un comentario.

El aislante eléctrico, como la mica o el termoplástico, se convierte en un condensador (100pF ??), pero si presiona su dedo sobre su yema, podría ser 10 veces más grande (1nF) y desviar la diafonía.

Si el aislador es necesario por seguridad, conéctelo a tierra. Si solo es por CC y no por seguridad personal, sino para proteger el IC, no importa. Sabes qué hacer.

Para HV y FETS de alta velocidad, IGBT es un juego diferente y la capacitancia de carga debe minimizarse durante dV/dt alto.

Siempre que tenga un amortiguador RC en la salida del altavoz para suprimir las oscilaciones parásitas... 10R+0.1uF

en realidad, probé 10 ohmios + varios valores de condensadores diferentes, pero no ayudó mucho. Sin embargo, no estoy seguro de si probé 0.1uF o no. Debería ser paralelo al altavoz, ¿verdad?
Sí, eso es solo para evitar la retroalimentación positiva a plena potencia en la frecuencia de ganancia unitaria que puede oscilar en algunos diseños. Para evitar conductores calientes. Pero no sé qué ruido ves, escuchas.
en realidad, sospecho que todo ese ruido puede deberse al hecho de que se implementa en una placa de prueba con muchas malas conexiones en comparación con una placa de circuito impreso, etc. Pero, como dije, tocar el disipador de calor hace una diferencia notable, lo que me hizo sospechar de el disipador de calor
Posible ruido de CM (mde común) de CC flotante, tapa de RF a tierra (PE) gnd a 0 V CC

Su disipador de calor sin conexión a tierra es en realidad una antena acoplada capacitivamente no demasiado en mal estado que irradia en circuitos sensibles de bajo nivel. Conecte a tierra su disipador de calor aislado y los problemas desaparecerán. transistor de conmutación que no desea que se inyecte en el suelo y provoque una falla de EMC.

Dado que el transistor está aislado eléctricamente del disipador de calor, conectar a tierra el disipador de calor no debería causar ningún daño. pero tenga en cuenta que conectar a tierra el calentador cambiará la capacitancia a tierra en el colector de ese transistor. que pueden afectar la forma en que opera su circuito.