É uma boa ideia usar um único dissipador de calor para dois ICs?

Estou usando um IC 7805 junto com um IC de ponte de diodo Br805D (retificador de ponte) em uma PCB de uso geral, com uma entrada CA de 220V / 50Hz.

Ambos os componentes tendem a esquentar muito rápido e pretendo instalar um dissipador de calor.

Minha pergunta é: É correto usar uma única combinação de dissipador de calor / ventilador para os dois ICs ou devo separar os dissipadores de calor para ambos?

Quais são as preocupações em potencial que devo conhecer?

heatsink cooling heat-protection

— Shakti Phartiyal
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Se os blocos deles puderem ser conectados ao mesmo ponto (ou seja, GND), você poderá conectá-los ao mesmo dissipador de calor sem a necessidade de isolamento. Ou então você precisará de um isolador.

— Rohat Kılıç

@ RohatKılıç Não haverá problemas com a transferência de calor para o outro IC?

— Shakti Phartiyal

A transferência da cabeça dependerá das temperaturas relativas das duas partes e das propriedades térmicas do dissipador de calor. Se uma parte estiver significativamente mais quente, sim, o calor será transferido.

— Andrew

@ Shakti Calcule o aumento da temperatura de ambos os componentes (usando dissipação de energia e Rth (ja)) nas mesmas condições. Se a diferença for muito alta, sim, haverá uma transferência. Se você usar um dissipador de calor com revestimento anodizado preto, a transferência será menor porque a maior parte do calor será absorvida pelo próprio dissipador de calor.

— Rohat Kılıç

e bom isolamento elétrico e condução térmica ... uma troca e verifique a velocidade do ar na superfície, não o CFM. Usei plenum e spoiler na entrada para aspirar o ar da corrente de redemoinho sobre os pontos quentes. a sua é a superfície da barbatana. compromissos não fáceis até você entender.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Respostas:

O uso de um único dissipador de calor é muito comum - às vezes pode até aumentar o desempenho (correspondência térmica de transistores discretos para ajudar contra fuga térmica ou melhor correspondência).

No entanto, há algumas coisas a serem observadas:

Qual o tamanho do seu dissipador de calor?

O uso de várias partes em um único dissipador de calor pode tornar os cálculos térmicos um pouco mais complicados. Todas as suas peças emitirão o calor máximo possível durante as condições normais de operação ao mesmo tempo?

Caso contrário, você não precisa de um dissipador de calor tão grande. No entanto, a matemática para descobrir qual o tamanho que você precisa pode ser um pouco mais complicada.

E o isolamento?

Ao usar vários dispositivos em um único dissipador de calor, você deve tomar cuidado para não causar curto-circuito em bits do seu circuito. Muitos pacotes possuem abas de metal para conectar aos dissipadores de calor (como o pacote TO220). No entanto, essas abas de metal também são freqüentemente conectadas internamente a um determinado pino. Verifique a folha de dados da sua peça para ver como está conectada. Dê uma olhada no seguinte esquema:

esquemático

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Se conectássemos essas duas partes ao mesmo dissipador de calor, sem placas de isolamento, estaríamos em curto-circuito no transformador de entrada! Claramente, isso não é uma coisa boa. Portanto, geralmente usamos dissipadores de calor separados ou almofadas de isolamento. São almofadas comumente feitas de pedaços finos de cerâmica (é comum a mica) ou algum outro material eletricamente isolante. Certifique-se de que, ao usar essas almofadas, também use os parafusos do suporte ou mangas de proteção para os parafusos! Se você isolar a aba de metal, mas não o parafuso de metal, você apenas fará um curto-circuito no parafuso.

— Joren Vaes
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As outras respostas aqui são ótimas, mas eu também gostaria de adicionar ...

CONSIDERAR EFEITOS DE EXPANSÃO

Ao montar vários dispositivos em um dissipador de calor, alguns cuidados são necessários para explicar o fato de que o próprio dissipador de calor se expandirá a uma taxa diferente do substrato da PCB no qual seus dispositivos provavelmente são soldados.

Se essa diferença for significativa, ela exercerá muito estresse nas pernas e nas juntas de solda dos dispositivos. Isso é particularmente prejudicial se os dispositivos forem dispositivos de montagem em superfície onde a conexão mecânica já é ruim. Na melhor das hipóteses, a junta falhará. Pior, o bloco e a pista serão arrancados do quadro.

Esses efeitos podem ser aliviados um pouco, mantendo as partes muito próximas. Colocá-los em extremidades diferentes do mesmo dissipador de calor geralmente é uma má ideia.

No entanto, eu ainda não confiaria na proximidade das peças SMT.

Uma solução melhor para montar os dispositivos no dissipador de calor usando uma conexão mecânica mais suave que permita uma quantidade adequada de deslizamento entre o dispositivo e o dissipador de calor. Por exemplo, grampos de dissipador de calor.

Use uma quantidade suficiente de composto do dissipador de calor para atuar como lubrificante para facilitar o deslizamento, mantendo a quantidade adequada de contato térmico.

— Trevor_G
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Muito bom complemento na expansão. Eu não pensei nisso, mas no momento em que li, tive um "ah, é claro!" momento.

— Joren Vaes

Você pode usar um único dissipador de calor com dois componentes se

As guias de montagem dos dois componentes podem ser conectadas eletricamente ou você isola explicitamente pelo menos um deles.
O orçamento total de energia e as temperaturas máximas ainda são cumpridas.

Adicione a energia do pior caso dissipada pelos dois dispositivos e veja qual a temperatura que o dissipador de calor causará. Verifique se o resultado é aceitável para os dois componentes. Se você acabar isolando eletricamente um deles, leve em consideração o isolamento térmico extra causado por esse isolamento elétrico.

— Olin Lathrop
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