¿Es una buena idea usar un solo disipador de calor para dos circuitos integrados?

Estoy usando un IC 7805 junto con un IC de puente de diodo Br805D (puente rectificador) en una PCB de uso general, con una entrada de CA de 220 V/50 Hz.

Ambos componentes tienden a calentarse muy rápido y planeo instalar un disipador de calor.

Mi pregunta es: ¿es correcto usar una sola combinación de disipador de calor/ventilador para ambos circuitos integrados o debo separar los disipadores de calor para ambos?

¿Cuáles son las posibles preocupaciones que debo conocer?

Si sus almohadillas se pueden conectar al mismo punto (es decir, GND), entonces puede conectarlas al mismo disipador de calor sin necesidad de aislamiento. O bien, necesitará un aislador.
@RohatKılıç ¿No habrá un problema de transferencia de calor al otro IC?
La transferencia de carga dependerá de las temperaturas relativas de las dos partes y de las propiedades térmicas del disipador de calor. Si una parte está significativamente más caliente, entonces sí, se transferirá calor.
El calor que se transfiere entre los circuitos integrados suele ser algo bueno, en realidad. Mantener dos cosas a la misma temperatura hace que tengan características más similares de lo que serían de otro modo, lo que ayuda a compartir la carga.
@Shakti Calcule el aumento de temperatura de ambos componentes (utilizando la disipación de energía y Rth (ja)) en las mismas condiciones. Si la diferencia es demasiado alta, entonces sí, habrá una transferencia. Si utiliza un disipador de calor con revestimiento anodizado negro, la transferencia será menor porque la mayor parte del calor será absorbido por el propio disipador de calor.
El disipador térmico @RohatKılıç heatsink with black anodized coatinges una buena sugerencia que puedo analizar.
Los factores a considerar son el BDV del aislamiento, el Rth de la capa de conductor térmico y la VELOCIDAD del flujo de aire utilizando un pleno para el flujo de aire de corrientes de Foucault en la superficie de la aleta, no el flujo de aire LAMINAR en CFM del ventilador. Esta última parte es la más crítica para un aumento de temperatura MÁXIMO óptimo de la unión de 40'C máx. Los diseños pobres serán más altos. Excelentes diseños serán aumento de 20'C en Tjcn. La velocidad del ventilador se puede regular mediante la retroalimentación T de un diodo ficticio o termistor, y la detección de fallas del ventilador es imprescindible. Esta fue mi revelación personal en un diseño contratado para AVAYA que hice en un diseño de rack de unidad superior cerrada de 1U de 185 W. El costo fue muy bajo.
@TonyStewart.EEsince'75, ¿está diciendo que debería seguir adelante con el disipador de calor único y poner un ventilador con detección de fallas?
uy buen aislamiento eléctrico y térmico, conducción... una compensación y comprobar la velocidad del aire en la superficie no CFM. Usé plenum y spoiler en la admisión para aspirar el aire de corrientes de Foucault sobre los puntos de acceso. la tuya es la superficie de la aleta. No hay compromisos fáciles hasta que lo entiendas.
debe comprender BDV de aislante delgado y BDV de PLT para garantizar la seguridad. tensión de ruptura, transitorios en la línea de alimentación... y resistencia térmica Rth 'C/W
¿Cómo afecta la tensión de ruptura al calentamiento?

Respuestas (3)

El uso de un solo disipador de calor es muy común; a veces, incluso puede aumentar el rendimiento (coincidencia térmica de transistores discretos para ayudar contra la fuga térmica o una mejor coincidencia).

Sin embargo, hay algunas cosas a tener en cuenta:

¿Qué tan grande debe ser su disipador de calor?

El uso de varias partes en un solo disipador de calor podría hacer que los cálculos térmicos sean un poco más complicados. ¿Todas sus piezas van a emitir el máximo calor posible durante las condiciones normales de funcionamiento al mismo tiempo?

Si no, no necesita un disipador de calor tan grande. Sin embargo, las matemáticas para determinar qué tamaño necesita pueden ser un poco más complicadas.

¿Qué pasa con el aislamiento?

Cuando use varios dispositivos en un solo disipador de calor, debe tener cuidado de no cortocircuitar partes de su circuito. Muchos paquetes tienen pestañas de metal para conectarse a los disipadores de calor (como el paquete TO220). Sin embargo, estas pestañas de metal a menudo también están conectadas internamente a un pin determinado. Consulte la hoja de datos de su pieza para ver cómo está conectada. Fíjate en el siguiente esquema:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Si tuviéramos que conectar estas dos partes al mismo disipador de calor, sin almohadillas de aislamiento, ¡estaríamos cortocircuitando el transformador de entrada! Esto claramente no es algo bueno. Por lo tanto, a menudo usamos disipadores de calor separados o almohadillas de aislamiento. Estas son almohadillas comúnmente hechas de piezas delgadas de cerámica (Mica es común) o algún otro material aislante eléctrico. ¡Asegúrese de que cuando use estas almohadillas, también use los tornillos adecuados o las fundas protectoras para los tornillos! Si aísla la lengüeta de metal, pero no aísla el tornillo de metal, solo lo cortará a través del tornillo.

Las otras respuestas aquí son geniales, sin embargo, también me gustaría agregar ...

CONSIDERAR EFECTOS DE EXPANSIÓN

Al montar varios dispositivos en un disipador de calor, es necesario tener cuidado para tener en cuenta el hecho de que el disipador de calor en sí se expandirá a un ritmo diferente del sustrato de PCB al que presumiblemente están soldados sus dispositivos.

Si esa diferencia es significativa, ejercerá MUCHA tensión en las patas y las uniones de soldadura de los dispositivos. Esto es particularmente perjudicial si los dispositivos son dispositivos de montaje en superficie donde la conexión mecánica ya es deficiente. En el mejor de los casos, la unión fallará. Peor aún, la plataforma y la pista se desprenderán de la tabla.

Estos efectos se pueden aliviar un poco manteniendo las partes muy juntas. Ponerlos en diferentes extremos del mismo disipador de calor generalmente es una mala idea.

Sin embargo, todavía no confiaría en la proximidad para las piezas SMT.

Una mejor solución para montar los dispositivos en el disipador de calor mediante una conexión mecánica más suave que permita una cantidad adecuada de deslizamiento entre el dispositivo y el disipador de calor. Por ejemplo, abrazaderas de disipador de calor.

Utilice una cantidad suficiente de compuesto disipador de calor para que actúe como lubricante y facilite el deslizamiento mientras mantiene la cantidad adecuada de contacto térmico.

ingrese la descripción de la imagen aquí ingrese la descripción de la imagen aquí

Muy buena adición a la expansión. Yo mismo no lo pensé, pero en el momento en que lo leí tuve un "¡oh, por supuesto!" momento.

Puede usar un solo disipador de calor con dos componentes si

  1. Las pestañas de montaje de ambos componentes se pueden conectar eléctricamente o aislar explícitamente al menos uno de ellos.

  2. El presupuesto de energía total y las temperaturas máximas aún se cumplen.

Sume la energía disipada por ambos dispositivos en el peor de los casos y vea qué aumento de temperatura provocará el disipador de calor. Asegúrese de que el resultado sea aceptable para ambos componentes. Si terminas aislando eléctricamente a uno de ellos, asegúrate de tener en cuenta el aislamiento térmico adicional causado por ese aislamiento eléctrico.