При конструировании РЭА на полупроводниковых приборах с целью повышения ее надежности необходимо принимать все возможные меры к обеспечению тепловых режимов работы как всей аппаратуры в целом, так и отдельных ее элементов.
Особое внимание нужно обращать на создание конструкций, обеспечивающих наивыгоднейшие тепловые режимы работы полупроводниковых приборов и диодов.
Использование специально сконструированных теплоотводов как для мощных, так и для маломощных диодов позволяет резко снизить рабочую температуру переходов при той же рассеиваемой мощности в приборе.
При значительных мощностях, рассеиваемых в полупроводниковых приборах, существенное снижение их рабочей температуры возможно лишь путем использования принудительного теплообмена, например воздушного, жидкостного или термоэлектрического охлаждения. Принудительный теплообмен приходится применять в случае повышенной температуры окружающей среды. В этих случаях теплоотвод за счет естественной конвекции практически нужного эффекта не дает.
Теплоотвод нужно использовать не для того, что-бы увеличить мощность рассеяния на диоде или полупроводниковом приборе сверх установленной по техническому условию, а для максимального снижения рабочей температуры переходов при заданной мощности.
Цель применения радиатора - повышение надежности работы полупроводниковых приборов в радиоэлектронной аппаратуре.
В настоящее время теплоотводящие радиаторы являются такими же деталями схемы, как конденсаторы, резисторы, трансформаторы. Необходимо предусматривать теплоотводы с самого начала разработки схемы, а не на последнем этапе, когда труднее обеспечить оптимальный режим их применения.
Можно сформулировать ряд рекомендаций по применению охладителей для диодов и полупроводниковых приборов при разработке радиоэлектронной аппаратуры:
1. Для электрической изоляции полупроводниковых приборов от охладителя следует применять изоляционные прокладки, оксидированный алюминий, лавсан, пленки ПТЭФ, имеющие минимальные тепловые сопротивления.
Для снижения контактного теплового сопротивления необходимо применять смазку из невысыхающего масла или тонкую фольгу из мягкого материала. Пригодна бериллиевая смазка КПТ-8 и полиметиленлаксановая жидкость ПМС-200.
2. При использовании изоляционных прокладок увеличивается общее тепловое сопротивление системы корпус-теплоотвод-окружающая среда.
В связи с этим лучше крепить полупроводниковый прибор к теплоотводу без изоляционных прокладок, но со смазкой, а теплоотвод изолировать от шасси.
3. Чистота обработки поверхности охладителя в месте крепления диода или полупроводникового прибора должна быть не менее 6. Плоскостность должна быть не хуже 1:50.
4. Для уменьшения теплового сопротивления радиатора и для увеличения коэффициента теплоотдачи необходимо производить покрытие радиатора (исключая место крепления диода или полупроводникового прибора) лаком или краской со степенью черноты 0,8-0,9.
5. Полупроводниковые приборы должны крепиться к охладителю обязательно с помощью всех предусмотренных болтов и с достаточно сильной и равномерной натяжкой их.
При значении удельной нагрузки более 200 кг/см2 удельное тепловое сопротивление контакта практически не зависит от величины нагрузки.
6. Недопустимо сверление общего отверстия в теплоотводе для всех выводов полупроводникового прибора, что уменьшает площадь теплового контакта. Отверстия для каждого из выводов должны быть самого малого диаметра, допускаемого размерами вывода с необходимой изоляцией.
7. Радиаторы следует крепить вдали от нагревающихся элементов схем.
8. Между охладителями и сильно греющимися элементами схемы необходимо ставить полированный алюминиевый экран.
Рекламный спонсор: ТЕПЛООТВОД - производство теплоотводов для РЭА.
