Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Когда это произойдет, в стабилизаторе включится схема ограничения тока и КУВ будет улерживать выходное напряжение около уровня земли. Если неисправность, приведшая к ненормальному повышению выходного напряжения, к тому же вывела нз строя токоограничивающую схему (например, у транзистора Т, замкнулся коллектор на эмиттер), то схема зашиты будет отбирать очень большой ток. Поэтому гденибудь в цепи питания надо поставить плавкий предохранитель, как показано на схеме Подробнее схемы зашиты от превышения напряжений рассмотрены в разд.
6.06. Часто необходимо, как мы виделн в приведенных выше схемах. использовать мощные транзисторы или друже сальвотошые усгроиства. такие. как КУВ или силовые вылрямитеан. рассенваюпзне мозаностн во мнозо ватт Нелорозой Б Очень распрострагзенньзй мопагыи т)зан" зисгор 2к63055 правильно смонгирован- БЬФ, рассеивает мощность до 115 Вт Все мощные устройства выпускаются в корпусах, обеспечивающих тепловой контакт между вх металлической поверхиосжью Б взгеазиим радиатором Во многих случаях металлическая поверхность устроя.
ства связана электрически с одним нз выводов (например. у мощного транзистора она всегда связана с коллектором) Став(ьтизатокы инирнн(енин и источники оитаная ЗЗ1 х в к » с сй с йй х н 4 в к а а йй в л х Й~ х х с х с й Г я ы н с с с ссс ссзс » с ге сс с '(й с с с с сс я з. Ф » и ",' З" я '» 'л и »н с » с с( Ф с й н й й О. с с Ф! с х Ю с 6 с » и е с с О ;щ>инципе задача теплоотвода-удер"',,:переходы транзисторов или других сгв при температуре.
Ве превы" ей указанной для них максималь",~рвбочей температуры Для кремние)транзисторов в металлических кор максимальная температура перехо чзйычно равна 200"С. а лчя транзисв пластмассовых корпусах равна '.,:В табл. 6,1 приведены некоторые ', врименяемые кипи мошных трапа и указаны их температурные ы. Зная эти параметры, проектеплоотвод просто: зная мош, которую прибор будет рассеивать 'ой схеме, подсчитываем темпераучгереходов с учетом теплопровод'(гранзистора„ радиатора и максий рабочей температуры окружаю- 'Ф)З)аизисгор срелы Затем выбираем )ждиатор, чтобы температура пере" ' была намного ниже указанной изго' ем максимальной.
Здесь разумно оваться, так как при темпера';:близких к максимальной. транзисо выходит вз глроя. сопротивление. При расчете "уора использую( тепловое сопро- 6„которое равняется отношению г перепала температур в градусах аваемои мо( л(осы( Еслв тсичюча происходит (олььо путем теп. »».. дностн. (о тепловое сопротив а '~едичина пос(оянная. Ве зависжпая ературы. а зависящая только от Ства .(силового контак.ш, Для по- тельного ряда тепловых кон(акее температурное сопротивление .сумме тепловьж сопротивлении Ог соелинении Таютм образом. эля ., стерв с лонги)»ованно: О на раднабшее тепловое соп)ю.(явление пе)эе , 'пла ог р- и-перехода на Ваеплпсю )яравно сумме (ег(новых ООпрОгиВ- ,-переход- корпус 6 . соешшення йь-1»адиатор 6, н переход»( паллада 6,.
Таким образом. темпера ')яси-перехола булет равна ;.)-ь16», 6, ' О, Р ,:: рассеиваемая мопшость. ыотрнм пример Привеленная ра- гб нее схема источника питания с внешним прохолным транзистором имеез максимум рассеиваемой иа транзисторе мошнос.ги 20 Вт прн нестабилизированном входном напряжении; 15 В 110 В падения напряжения, 2 А). Предположим, что жа схема должна работать при окружанлцей .(емпературе 50'С-не так уж невероятно для компактно расположенного электронного оборулования, — и постараемся удержать температуру переходов ниже 150 С, т.е.
намного ниже, чем указанные изготовителем 200»С. Тепловое сопротивление от перехода к корпусу равно 1,5 СгВт. Мошный транзистор в корпусе ТО-3, смонтированный со специальной прокладкой, обеспечиваюшей электрическую изоляцию и тепловой контакт. имеет тепловое сопротивление от корпуса к ралиатору порядка 0,3 'С,Вт. И иаконеп, радиатор фирмы Ъ'а)сей(е)О. модель 641 )рис. 6.6), имеет геп;ювое сопротивление на границе с внешней срелой порялка 2,3 С Вт.
Поэтому общее тепловое сопро(падение между р — и-переходом и внешнеи средой будет равно 4,1 С,'Вт. Прн рассеиваемой мошности 20 Вт темпера(ураа перехола будет на 84"С выше температуры окружаюшей среды. т.е. будет равна 134 С (пргг максимальной внешней температуре лля ланного случая) Итак, выбранный радиатор пригоден.
а если необхолимо сжономить пространство, то можно выбразь и несколько меньший. Замечания о радиаторах. 1. В схемах. ге(е рассеиваются большие мощности. например несколько сотен ват( может понадо- (6(гт ься прин) лнтельное Воздчппюе охлажление Для пои( выпускаются большие раш(агорь, пре (да(ваченные хля работы Вен(и;я:Орами и имевяла». Очень низкое (еплОВое соггротивлегше от радиазора к вне(инеи среде- от 0.05 ло 0.2 С;Вт 2 Если транзистор лолжеи быть эвектрически изолирован от радиатора, как это ооычно в необхолимо. Особенно если нескОлько транзистОрОВ усганОВлево на Одном ралиаторе, то использую ( тонкие пзо (врун»пше проьлалки межлъ транзисторами и радиа(орами. а также изолируюпше вклалышн лля монтажных Вин(он Прокладки Выпускаются пол стан- 332 Глана 6 Стабаогизиторм напряжения н нсгочнижн ннтинна 333 Теппоное сопроюиннение ( г,/Бпг) сии ат ирм-Тими) бт= 2)7 = г)Т= 25'0 ББЕБ 76'С 0006ий вид варка 1ТЛВТ-032 70 и! 70 02БВ 30 27 22 10 16 121000-03 Т 0401 32с 3,1 2,8 )Уяг01 .ае 1Е2000-ОБ 76421 1Д 1,г 1,0 )Р421 ТБ1ББ 2,6 2„2 1,9 Вг 641 0 ларгньге граизггстсурные корпусы н делаются из слусуды, изалмрованного алюдау кием бервтишя ВСО2 11рм использовании теплапроводяшей смазки они создают дополнительное тепловое сапротвиление аз 0,14 С 'Вт (бермллиеные) ло 0,5 'СгВг.
Хорошей альтернатнван классическому сочетанию проклалка нз слюды плнх: смазка мОгут служить изоляторы иа основе кремнниорганическнх соединений без использования смазкн 1РЛ2 Й ~ТБ107 з" Рас 6.6 Раднаъоры югя мопгнык транансгороа мы-наго~сангели Г 2ЕКС. Т 'Гьегеыа,у. В-кг,„ гг*~.: ггымеры даны а лонмаг,:': ' г смг с лвсггергжонггым иакрьпнем тсил.
валным компаундом; обычна тга бора нли акнсь алюминия Этн иза2гягФ~В" чисты н сухи, удобны в употреблении' не гРозит испачкать Роки одежлУ в зл гдее разику белым липким' веществам. к "игае';.~-;:- Вард" же вы экономите увму времени Тепло, ь сопротивление этих взолязарон соси:аг'.:,';, лает 0,2- 0,4 Сг В.г. т е. впалые сранвю . =:.„,.=,':=':.:, с величинами ги.РЯзногон метала. гиийвг::,.';1 Вегйг)игзг называет свою продукпвк' ''~)зошепсз -"СЬО -Т)гепи". продукизвестна под названием "Коо1ех', айоу называет свою "ТЬепиаз(Г й работе с успехом используем ' Изоляторы е радиаторы выпускаются В виде '' насалок на малогабаритные корзисторов (подобные стандарт- .:-5). В случае малой рассеиваемой (1 -2 Вт) этого вполне доста""".Не надо мучиться.
монтируя трангкуда-то на радиатор, а потом та ''к него провода обратно к схеме ",им. на рис. б.б). Кроме того, су''' т различные типы малых радиа",14ия. работы с мощными ИМС н вых корпусах (многие стаби"с ыа также мощные транзисторы ° ванне корпуса), которые монти,Дрямо на плату иад корпус ИМС удобно в схемах. Тле рассеи шность не больше нескольких ер см также на рис.
6 6) "да удобно монтировать мощный Ор прямо на шасси нлн корпус В этом случае лучше нсполь ' оунсервативнгяй метод проектиропус ло гжен оставаться холод как пгиретыи корпус нагреег элемеиты схемы н сократит их ' 'жбы ;транзистор смонтирован на ра:без изоляции. то надо изолира, ' тор аг шасси. Г1рнмененгее изопрокладок рекомендуется всегер. Молель 542а)себе16) 103), если, „, сяарпус транзистора не заземлен ;: Если «12анзгюгОР нзастиРОВаи Ог , тО )уа уиата(у МОЖНО закрепить шасси. Но еслв транзистор вы."Наружу мз прибора (скажем, ра смоггтугрован на инешиен стаей стенки), то имееэ смысл иза ".этот транзистор, чтобы никто .Олучанна не дотронулся н не чга з~млю (иэали)ъонать мОжнО , прах лалкон Тйепиа))ау Б9031ч) Овос сопротивление ралиатор .среда обычна указывается, кш.ла тора установлены вертнкаль.
дуваются воздухом без помех :радиатор установлен как-нибудь по-другому или есть препятствия на пути потока воздуха. то эффективность радиатора снижается (повышается тепловое сопротивление), лучше всего монтировать радиатор на задней стенке прибора. ставя ребро вертикально. упраягнеиае 62. Траиаисгор 2245220. ггмеюогнй геп донос сопрогяеденис перекод — корпу- 122~' игвь снабжен съемным радиа гором типа 1ЕВЕ ТХВР (см рнс 6.61 Максимааьная допустимая гемперм ура перегона 200'С Какая мооюоюь мсжег рассеиеатьс» гаке й «онсгрукдиеи при анемией гемпсрагуре 2Я Те Кек эъа мотиосгь уменыиаегся с южным градусом уеедиаеиия гсмперагуры окружаюгней среды? 6.05.
Ограничители тока с обратным наклоном харакгернствкн Для стабилизатора с простым ограничением тока рассеяние мощности на транзисторе будет максимальным, если выход закорочен на землго (случайно или из-за нарушения нормального функционирования схемы), н эта мощность рассеяния обычно превосходит мощность при номинальной нагрузке. Например, проходной транзистор в рассмотренном нами стабилизаторе, дающем + 5 В при токе 2 А. будет при закорочеином выходе рассеивать мощность 30 Вт (на входе у 15 В, так 2 А), а ири номинальной нагрузке 20 Вт в худуием случае (перепад напряжении 10 В ири токе 2 А).
Еше хуже обстоиъ дело для схем, В которых напряжение. падающее на проходкам транзисторе. представляет собой небольигую часть выходного напряженна. Например, н стабилизаторе, лающем у 15 В прн 2 А ат нестабилнзирананнОгО питания -, '25 В, рассеиваемая мошвосгь изменяется ат 20 Вт (на полной нагрузке) да 50 Вт (прв коротком замыкание) ана.,иэг-н.нав проблемам ьи,г с.гтлки. наемся п)ги работе сиуилг)львыми уснлмзелямн мощности. При нормальиых уело. виях мы имеем максимальный ток нагрузки при ьигвугмальном напряжении на т)уанзистОре (амгихитуда Вьгхагшги О свгва. ла около максимальной).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
