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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Radiatori. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologie radioamatoriali 10.1. Scopo dei radiatori- rimuovere il calore dai dispositivi a semiconduttore, il che consente di ridurre la temperatura delle giunzioni pn e quindi ridurne l'impatto sui parametri operativi dei dispositivi. Vengono utilizzati radiatori a piastre, alettati e a perni. Per migliorare la dissipazione del calore è preferibile collegare un dispositivo a semiconduttore direttamente al radiatore. Se è necessario l'isolamento elettrico del dispositivo dal telaio, il radiatore viene fissato al telaio tramite isolante guarnizioni. La capacità di emissione di calore di un radiatore dipende dal grado di nero del materiale (o della sua superficie) di cui è composto il radiatore:
Maggiore è il grado di nero, più efficiente sarà la dissipazione del calore. 10.2. dissipatore di calore a perno - un dissipatore di calore molto efficace per dispositivi a semiconduttore. Per realizzarlo, è necessario un foglio di duralluminio con uno spessore di 4-6 mm e un filo di alluminio con un diametro di 3-5 mm. Sulla superficie della piastra del radiatore prelavorata, le posizioni dei fori per i pin, i terminali del transistor (o diodo) e le viti di montaggio sono contrassegnate da un punzone centrale. La distanza tra i centri dei fori (passo) per i perni in fila e tra le file deve essere pari a 2-2,5 volte il diametro del filo di alluminio utilizzato. Il diametro dei fori viene scelto in modo tale che il filo vi entri con il minor spazio possibile. Sul retro, i fori sono svasati ad una profondità di 1-1,5 mm. Un mandrino è costituito da un'asta di acciaio lunga 80-100 mm e con un diametro di B-10 mm, per la quale all'estremità dell'asta viene praticato un foro con un diametro di 0,1 mm maggiore del diametro del filo. La profondità del foro dovrebbe essere uguale all'altezza dei futuri perni del radiatore.
Riso. 10.1. Crimpare per perni del radiatore Quindi viene tagliato il numero richiesto di perni grezzi. Per fare ciò, un pezzo di filo viene inserito nel foro del mandrino e tagliato con un tronchese in modo che la lunghezza dell'estremità che sporge dal mandrino sia 1-1,5 mm maggiore dello spessore della piastra. Il mandrino è serrato in una morsa con il foro rivolto verso l'alto, nel foro viene inserito un perno grezzo, sull'estremità sporgente del quale viene posta una piastra a faccia in giù e rivettata con leggeri colpi di martello, cercando di riempire la rientranza svasata. Tutti i pin sono installati in questo modo. È anche possibile realizzare un dissipatore di calore con pin utilizzando un metodo leggermente diverso di installazione dei pin nei fori della piastra di base. Viene realizzata una crimpatura in acciaio, il cui disegno per perni con un diametro di 3 e una lunghezza fino a 45 mm è mostrato in Fig. 10.1. La parte operativa della crimpatura deve essere indurita. Il perno viene inserito nel foro alla base del radiatore, la base viene posizionata sull'incudine, sopra il perno viene posta una crimpatura e viene colpito con un martello. Intorno al perno viene formata una scanalatura anulare e il perno stesso è saldamente inserito nel foro. Se è necessario realizzare un radiatore a doppia faccia, saranno necessarie due di queste aggraffature: in una di esse viene inserito un perno, installato sull'incudine con il foro rivolto verso l'alto, la base del radiatore è filettata e la seconda la crimpatura viene messa sopra. Colpendo la crimpatura superiore con un martello, il perno viene fissato su entrambi i lati contemporaneamente. Questo metodo può essere utilizzato per produrre radiatori sia in leghe di alluminio che in leghe di rame. Infine, i perni possono essere installati mediante saldatura. Per fare ciò, utilizzare come materiale un filo di rame o ottone con un diametro di 2-4 mm. Un'estremità del perno è stagnata per una lunghezza maggiore dello spessore della piastra di 1-2 mm. Il diametro dei fori nella piastra dovrebbe essere tale che i perni stagnati si inseriscano senza troppi sforzi. Il flusso liquido viene iniettato nei fori della base (Tabella 9.2), vengono inseriti i perni e ciascuno di essi viene saldato con un potente saldatore. Alla fine del lavoro il radiatore viene lavato con acetone.
Riso. 10.2. Radiatore per un potente transistor 10.3. Dissipatore in lamiera di rameÈ possibile realizzare uno spessore di 1-2 mm per transistor potenti come P210, KT903 e altri in contenitori simili. Per fare ciò, un cerchio con un diametro di 60 mm viene tagliato dal rame e al centro del pezzo vengono segnati dei fori per il fissaggio del transistor e dei suoi conduttori. Quindi, in direzione radiale, il cerchio viene tagliato di 20 mm con delle forbici metalliche, dividendolo in 12 parti attorno alla circonferenza. Dopo aver installato il transistor, ciascun settore viene ruotato di 90° e piegato verso l'alto. 10.4. Radiatore per transistor ad alta potenzail tipo KT903, KT908 e altri in casi simili possono essere realizzati con lamiera di alluminio spessa 2 mm (Fig. 10.2). Le dimensioni specificate del radiatore forniscono una superficie radiante sufficiente a dissipare potenza sul transistor fino a 16 W.
Riso. 10.3. Radiatore per un transistor a bassa potenza: a - scansione; b - vista generale 10.5. Radiatore per transistor a bassa potenzapuò essere realizzato in lamiera di rame rosso o ottone di spessore 0,5 mm secondo i disegni di Fig. 10.3. Dopo che sono stati eseguiti tutti i tagli, l'alesatore viene arrotolato in un tubo utilizzando un mandrino del diametro appropriato. Quindi il pezzo viene posizionato saldamente sul corpo del transistor e premuto con un anello a molla, avendo precedentemente piegato le orecchie di montaggio laterali. L'anello è realizzato in filo di acciaio con un diametro di 0,5-1 mm. Invece di un anello, puoi usare una benda di filo di rame. Quindi le orecchie laterali vengono piegate verso il basso, le "piume" tagliate del pezzo vengono piegate verso l'esterno all'angolazione desiderata e il radiatore è pronto. 10.6. Radiatore per transistor della serie KT315, KT361può essere realizzato da una striscia di rame, alluminio o stagno larga 2-3 mm rispetto alla larghezza dell'alloggiamento del transistor (Fig. 10.4). Il transistor è incollato al radiatore con resina epossidica o altra colla con buona conduttività termica. Per un migliore contatto termico tra l'alloggiamento del transistor e il radiatore, è necessario rimuovere il rivestimento di vernice dall'alloggiamento nei punti di contatto e installarlo nel radiatore incollandolo con il minimo spazio possibile. Installa il transistor con il radiatore sulla scheda, come al solito, con i bordi inferiori del radiatore che toccano la scheda. Se la larghezza della striscia è di 7 mm e l'altezza del radiatore (in lamiera stagnata di 0,35 mm di spessore) è di 22 mm, quindi con una potenza di dissipazione di 500 mW, la temperatura del radiatore nel punto in cui si trova il transistor è incollato non superi i 55°C. 10.7. Dissipatore di calore in metallo fragilead esempio, da un foglio di duralluminio, realizzato sotto forma di una serie di piastre (Fig. 10.5). Nella realizzazione di guarnizioni e piastre per radiatori è necessario assicurarsi che non siano presenti bave sui bordi dei fori e sugli spigoli delle piastre. Le superfici di contatto delle guarnizioni e delle piastre vengono accuratamente levigate utilizzando carta vetrata a grana fine, posizionandola su vetro piano. Se non è necessario isolare l'alloggiamento del transistor dal corpo del dispositivo, il radiatore può essere montato sulla parete del corpo del dispositivo o sulla partizione interna senza guarnizioni isolanti, garantendo un trasferimento di calore più efficiente.
10.8. Montaggio diodi tipo D226 su un radiatoreo su una piastra del dissipatore di calore. I diodi sono fissati mediante una flangia. Il terminale del catodo viene staccato alla base e il fondo viene accuratamente pulito con carta vetrata a grana fine fino ad ottenere una superficie pulita e piana. Se è necessario lasciare il terminale del catodo, praticare un foro nel radiatore per il terminale, rimuovere la vernice dal fondo con acetone e limare con cura il lato (bordo) del diodo a filo con il fondo per un migliore contatto termico del il diodo con il radiatore. 10.9. Miglioramento del contatto termicotra il transistor e il dissipatore di calore fornirà una maggiore dissipazione di potenza sul transistor. A volte, soprattutto quando si utilizzano radiatori fusi, rimuovere cavità e altre imperfezioni superficiali nel punto di contatto termico (per migliorarlo) può essere difficile, e talvolta impossibile. In questo caso, una guarnizione di piombo aiuterà. La piastra di piombo viene accuratamente arrotolata o appiattita tra due barre piatte lisce fino ad uno spessore di circa 10,5 mm e il distanziatore viene tagliato nella dimensione e nella forma richieste. Entrambi i lati vengono puliti con carta vetrata a grana fine, installati sotto il transistor e il gruppo è strettamente compresso con viti. La guarnizione non deve essere più spessa di 1 mm poiché la conduttività termica del piombo è bassa. 10.10. Oscuramento dei radiatori in alluminio.Per aumentare l'efficienza del trasferimento di calore del radiatore, la sua superficie è solitamente resa opaca e scura. Un metodo accessibile di annerimento è il trattamento del radiatore in una soluzione acquosa di cloruro ferrico. Per preparare la soluzione è necessario un volume uguale di polvere di cloruro ferrico e acqua. Il radiatore viene pulito da polvere e sporco, accuratamente sgrassato con benzina o acetone e immerso nella soluzione. Mantenere nella soluzione per 5-10 minuti. Il colore del radiatore è grigio scuro. La lavorazione deve essere effettuata in un'area ben ventilata o all'aperto. Lo sapevate? 10.11Il regime termico dei transistor a bassa potenza può essere alleviato posizionando un toro ("volante") sul corpo metallico del transistor - una spirale attorcigliata da filo di rame, ottone o bronzo con un diametro di 0,5-1,0 mm. 10.12Un buon radiatore può essere la custodia metallica del dispositivo o le sue partizioni interne. 10.13L'uniformità del cuscinetto di contatto del radiatore viene controllata lubrificando la base del transistor con un po' di vernice e applicandola sulla superficie del cuscinetto di contatto. Aree di contatto sporgenti. I cuscinetti del radiatore saranno colorati. 10.14 Per garantire un buon contatto termico, la superficie del transistor adiacente al dissipatore di calore può essere lubrificata con un lubrificante non essiccante, come il silicone. Ciò ridurrà la resistenza termica del contatto da una volta e mezza a due volte. 10.15Per migliorare le condizioni di raffreddamento, il radiatore deve essere posizionato in modo da non interferire con i flussi d'aria di convezione: le alette del radiatore sono verticali, e il lato su cui si trova il transistor deve essere laterale, e non sotto o sopra. Autore: tolik777 (alias Viper); Pubblicazione: cxem.net
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