VISHAY SFER NICE 电阻产品 应用指南 安装说明和散热考虑 Mounting Instructions and Thermal Considerations 1. 散热器规格 散热器的安装区域和LPS的底面必须没有任何微粒。接触面必须进行仔细清洁，目的是能在元件和散热器间获取最大的热传导性。 散热器必须具有一个可接受的平面度：从0.05mm至0.1mm/100mm。散热器的粗糙度必须在6.3µm左右。 2. 导热界面的选择 为了提高导热性，接触面必须用硅脂或薄膜进行涂层。这种元件的功能是通过填充的潜在的气孔来使热界面的阻抗降到最低。由 于空气的热阻非常高，这些气孔将极大的降低性能。因此，采用导热界面材料对这些气孔进行填充至关重要。有几种材料可用于 降低电阻器和散热器表面的热阻。 热脂是一种添加的导热粒子，典型为流体，即硅胶油。最终的稠度类似油脂。 我们推荐用于热脂的材料如下： • BlueStar Silicones公司的SI 340（25 °C时的导热性 = 0.41 W/mK – 绝缘强度 = 15 kV/mm） • Dow Corning公司的Dow 340（导热性 = 0.59 W/mK – 绝缘强度 = 8.3 kV/mm) 导热界面可以用于元件的基板区域散热器区域。 热膜，是热脂的一种替代物，比热脂的设置更简易、更快速。而且，您可以多次使用相同的热膜，它能实现统一的膜厚。这些导 热垫可采用薄片的形状或按预剪裁的形状。这些导热垫采用结合了多种材料的土硅胶粘合剂，如氧化铝、氮化硼和氧化镁，以提 供良好的导热性。对于导热界面，我们推荐使用Berquist公司的Q-PAD II（导热性=2.5 W/mK；非绝缘）。Q-Pad II可以采用适合 LPS的特别尺寸（Vishay说明：52338833 Rev B; P/N Berquist： BG422257;厚度：0.152 mm）。Q-Pad II并非电绝缘。电绝缘 版本：Berquis公司的Poly-Pad。（RTH = 1.3 W/mK） 3. 安装电阻器 一旦将电阻器置于散热器上，就有避免有任何的移动。插入用于固定的螺丝并手动（大约0.5Nm）或利用扭力为0.5Nm的电子或气 动螺丝刀拧紧。然后，再一次将螺丝拧紧到最后的扭矩。推荐采用带有自动释放功能的扭力扳手。必须严格遵守上面两个步骤， 从而使元件基座能够放松并与散热器相一致。母线必须安装在电阻器与推荐力矩的连接处。母线的交叉部分必须足够大，可以避 免由总线阻抗损耗而引起模块受热。总线加到电阻器上的压力在安装、运输和操作过程中必须降至最低。 安装 螺丝 推荐的力矩值 (Nm) 散热器上的电阻器 M4 2 连接 M4 2 注: • 最大扭矩：2 .5mm LPS的安装和组装 Document Number: 52030 Revision: 01-Oct-09 For technical questions, contact: [email protected] www.vishay.com 71 APPLICATION NOTE 安装信息 Application Note Vishay Sfernice 安装说明和散热考虑 4. 热性能 对于可靠的操作，不要超过阻抗元件所规定的最高温度至关重发。 LPS电阻器的导热信息 电阻元件和外壳间的热阻 RTH (j - c) 电阻元件的最高温度 LPS300 120 °C 0.112 °C/W LPS600 155 °C 0.112 °C/W LPS800 175 °C 0.112 °C/W 过高的电阻温度将引起电阻值的漂移或降低元件寿命。通过温度测量即可验证是否完成了适当的热性能设计，而且统一的安装程 序也有助于避免这些问题。膜温度（Tj）通过参数“热阻”RTH(j-c)与外壳温度（TC）建立联系。热阻的单位为°C/W。换句话说，热 阻RTH(j-c)是指每应用1W功率，膜与外壳之间温度的提升值(°C) 5. 散热器的选择 用户必须根据组合的（电源、室温）工作条件选择散热器。最大工作温度必须不超过120 °C.。可以简单的下面的比率计算功耗： T P = ----------------------------------------------------------[R TH (j - c) + R TH (c - a) ] P: 以W表示 T: RTH (j - c): 最大工作和室温的差 RTH (c - a): 在电阻器外部与室温之间测量的热阻值。它是导热界面、散热器（类别，型状）和固定器件质量的热阻。 在电阻层和电阻器外部之间测量的热阻值。这就是元件的热阻。（参见环境条件段落） 示例： RTH (c - a)：在+ 50 °C的室温，180W下LPS的功耗。 T ≤120 °C - 50 °C = 70 °C T 70 RTH (j - c) + RTH (c - a) = ------- = ---------- = 0.388 °C/W P 180 RTH (j - c) = 0.112 °C/W APPLICATION NOTE RTH (c - a) = 0.388 °C/W - 0.112 °C/W = 0.276 °C/W 6.机械性质 参数 数值 尺寸 空气中的安全距离 表面爬电距离 65.2 x 60 x 25.8 单位 mm 端接到基座 14.7 min. mm 端接到终端 40 min. mm 端接到基座 30 min. mm 端接到终端 83 min. mm 空气间的安全间距定义为端点与端点间基座之间的最短直接路径。表面爬电距离是端点与端点间基座之间的塑料壳的最短路径。 www.vishay.com 72 For technical questions, contact: [email protected] Document Number: 52030 Revision: 01-Oct-09 Application Note Vishay Sfernice 安装说明和散热考虑 7. 过载 在任何情况下，应用的电压必须低于UL = 5000 V. 短时过载：LPS300：4 x Pr/10 s, LPS600：2 x Pr/10 s, LPS800：1.5 x Pr/10 s 偶然过载：下图中所指示的数值适用于空气中或安装进散热器的电阻。 能量曲线 10 000 ENERGY IN J 1000 100 10 1 0.1 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 OVERLOAD DURATION IN s 单脉冲： 这些信息用于25 °C（还未耗散）和100 ms最大宽度下,冷电阻器上的单脉冲： 用于计算E的公式为： 2 U- x t E = P x t = ------R 其中 E (J)： 脉冲能量 P (W)： 脉冲功率 t (s)： 脉冲宽度 U (V)： 脉冲电压 R (W)：电阻器 计算的能量必须少于图表中所允许的。 重复或重叠脉冲： 2 U- x t E = P x t = ------其中 Ec (J)：等值脉冲能量 E (J)： 已知的脉冲能量 Pr： 电阻器额定功率 Pa： 指耗散的功率 R 计算的能量必须少于图表中所允许的，平均功耗(Pa)必须起过电阻器的持续功率。 Document Number: 52030 Revision: 01-Oct-09 For technical questions, contact: [email protected] www.vishay.com 73 APPLICATION NOTE 下列公式用于计算重复脉冲的“等值”能量或一个已灌消耗功率的电阻器上脉冲的“等值能量”。 用于计算E的公式为：