Перейти к содержанию

С каким усилием затягивать винт транзистора TO-220 или TO-247?

Обновлено Редакция GAW

Сила прижима корпуса к радиатору — не «чем сильнее, тем лучше». В даташитах силовых MOSFET Vishay момент затяжки стоит в таблице предельных режимов, рядом с напряжениями и токами, то есть это верхняя граница:

IRFZ44, TO-220ABIRFP250, TO-247AC
ВинтM3 или 6-32M3 или 6-32
Момент затяжки, не более1,1 Н·м (10 lbf·in)1,1 Н·м (10 lbf·in)
Корпус — радиатор, ровная поверхность с пастой0,50 °C/Вт0,24 °C/Вт
Кристалл — корпус, не более1,0 °C/Вт0,65 °C/Вт

Корпуса TO-220 и TO-247 по размеру разные, но крепёж и предельный момент у Vishay одинаковые.

Что даёт правильная сборка

Стык корпус–радиатор — одно из последовательных тепловых сопротивлений, и при большой мощности на нём теряются градусы. Наш расчёт перегрева стыка с пастой: TO-247 при 50 Вт — 50 · 0,24 = 12 °C, TO-220 при 20 Вт — 20 · 0,50 = 10 °C. Чтобы получить табличное значение, нужны три условия:

  1. Ровная поверхность радиатора — значение дано для плоского стыка (flat surface), поэтому заусенцы у отверстия снимают.
  2. Теплопроводящая паста — табличное значение измерено на смазанном стыке (greased surface).
  3. Затяжка не больше 1,1 Н·м — это предел из таблицы, превышать его нельзя.

С изолирующей прокладкой

Если фланец под напряжением, между ним и радиатором ставят прокладку, а винт проводят через втулку. Прокладка добавляет к стыку больше, чем паста: измерения onsemi для TO-220 со слюдой и без неё приведены в разделе о радиаторах статьи «Цоколёвка стабилизаторов». Получившееся сопротивление корпус–радиатор подставляют в калькулятор радиатора.

Похожие вопросы

Сколько это в кгс·см и фунто-дюймах?

Vishay даёт 10 lbf·in, или 1,1 Н·м. Наш пересчёт: 1 кгс·см = 0,0981 Н·м, поэтому 1,1 Н·м — около 11 кгс·см, а 10 lbf·in точнее равны 1,13 Н·м. Для крепёжа такого размера это лёгкая затяжка.

Нужна ли термопаста, если винт затянут?

Да. Тепловое сопротивление корпус–радиатор в даташитах Vishay дано для ровной смазанной поверхности: 0,50 °C/Вт у TO-220 и 0,24 °C/Вт у TO-247. Без пасты воздушные зазоры между металлом увеличивают его — затяжка их не устраняет.

Какой винт нужен для TO-220 и TO-247?

Vishay указывает момент для винта M3 или дюймового 6-32 — это и есть штатный крепёж обоих корпусов. Отверстие в TO-247 по листу Vishay 91360 — Ø3,56–3,65 мм в версии 1, в версиях 2 и 3 — 3,51–3,66 и 3,56–3,66 мм. Если транзистор изолируют от радиатора, винт проходит через изолирующую втулку.

Источники

  1. Vishay Siliconix. IRFZ44 Power MOSFET (doc. 91291, S21-1045 Rev. C, 25-Oct-2021) — с. 1 — Absolute Maximum Ratings: Mounting torque, 6-32 or M3 screw — 10 lbf·in (1,1 N·m); с. 2 — Thermal Resistance Ratings: RthJA не более 62 °C/Вт, Case-to-sink, flat, greased surface RthCS 0,50 °C/Вт (тип.), RthJC не более 1,0 °C/Вт; корпус TO-220AB
  2. Vishay Siliconix. IRFP250 Power MOSFET (doc. 91212, S22-0046 Rev. C, 24-Jan-2021) — с. 1 — Mounting torque, 6-32 or M3 screw — 10 lbf·in (1,1 N·m); с. 2 — RthJA не более 40 °C/Вт, RthCS 0,24 °C/Вт (тип., ровная смазанная поверхность), RthJC не более 0,65 °C/Вт; корпус TO-247AC
  3. Vishay Siliconix. TO-247AC (High Voltage), Package Information (doc. 91360) — отверстие под винт ØP: версия 1 — 3,56–3,65 мм, версия 2 — 3,51–3,66 мм, версия 3 — 3,56–3,66 мм

Нашли ошибку?

Смотрите также