Радиаторы

10.1. Призначення радіаторів - відводити тепло від напівпровідникових приладів, що дозволяє знизити температуру pn-переходів і тим самим зменшити її вплив на робочі параметри приладів. Застосовують пластинчасті, ребристі й штирові радіатори, Для поліпшення тепловідводу підлозі провідникової при бор найкраще кріпити безпосередньо до радіатора Якщо необхідна електрична ізоляція приладу від шасі, радіатор кріплять на шасі через ізолюючі прокладки. Тепловипромінюючої здатність радіатора залежить від ступеня чорноти матеріалу (або його поверхні), з якого виготовлений радіатор:

Чим більше ступінь чорноти, тим теплоотвод буде ефективніше.

10.2. Штирьовий радіатор-дуже ефективний тепловідвід для напівпровідникових приладів. Для виготовлення його потрібно листової дюралюміній товщиною 4-6 мм і алюмінієвий дріт діаметром 3-5 мм.
На поверхні попередньо обробленої пластини радіатора намічають кернером місця отворів під штирі, висновки транзисторів (або діодів) і кріпильні гвинти. Відстань між центрами отворів (крок) під штирі в ряду і між рядами повинна дорівнювати 2 - 2,5 діаметра застосовуваної алюмінієвого дроту. Діаметр отворів вибирають з таким розрахунком, щоб дріт входила в них з можливо меншим зазором. На звороті отвори баньки на глибину 1 - 1,5 мм.
З сталевого стрижня довжиною 80-100 і діаметром В-10 мм виготовляють оправлення, для чого в торці стержня свердлять отвір діаметром, на 0,1 мм більшим діаметра дроту. Глибина отвору повинна бути рівна висоті майбутніх штирів радіатора.

Рис. 10.1. Обжимка для штирів радіатора

Потім нарізають необхідне число заготовок штирів. Для цього шматок дроту вставляють в отвір облямовування і відкушують кусачками так, щоб довжина виступаючого з оправлення кінця була на 1-1,5 мм більше товщини пластини. Оправлення затискають в лещата отвором вгору, в отвір вводять заготівлю штиря, на виступаючий кінець якого надівають пластину лицьовою стороною і розклепують його легкими ударами молотка, намагаючись заповнити зенкованное поглиблення. Таким чином встановлюють всі штирі.
Штирьовий радіатор можна також виготовити, використовуючи дещо інший спосіб установки штирів в отворах пластини підстави. Виготовляють сталеву обтискача, креслення якої для штирів діаметром 3 і довжиною до 45мм наведено на рис. 10.1. Робочу частину обтискача слід загартувати. Штир вставляють в отвір основи радіатора, кладуть основу на ковадло, зверху на штир надягають обтискача і вдаряють по ній молотком. Навколо штиря утворюється кільцева канавка, а сам він виявляється щільно посадженим в отворі.
Якщо необхідно виготовити двосторонній радіатор, то потрібно дві такі обжимки: в одну з них, встановлену на ковадлі отвором вгору, вставляють штир, нанизують підставу радіатора, а зверху надягають друге обтискача. Ударом молотка по верхній обтискача фіксують штир відразу з двох сторін. Цим способом можна виготовляти радіатори як з алюмінієвих, так і з мідних сплавів. І, нарешті, штирі можна встановити за допомогою пайки. Для цього беруть в якості матеріалу мідну або латунну дріт діаметром 2-4 мм. Один кінець штиря лудять на довжину, більшу товщини пластини на 1-2 мм. Діаметр отворів у пластині повинен бути таким, щоб облуженние штирі входили в них без особливого зусилля.
В отвори підстави вводять рідкий флюс (табл. 9.2), вставляють штирі і потужним паяльником паяють кожен з них. Після закінчення роботи радіатор промивають ацетоном.

Рис. 10.2. Радіатор для потужного транзистора

10.3. Радіатор з листової міді товщиною 1-2мм можна виготовити для потужних транзисторів типу П210, КТ903 та інших у подібних корпусах. Для цього вирізають з міді коло діаметром 60 мм, в центрі заготовки розмічають отвори для кріплення транзистора і його висновків. Потім в радіальному напрямку надрізають коло ножицями для металу на 20 мм, розділивши по колу на 12 частин. Після установки транзистора кожен сектор розгортають на 90 ° і відгинають догори.

10.4. Радіатор для потужних транзисторів типу КТ903, KT908 і інших в подібних корпусах можна виготовити з алюмінієвого листа товщиною 2мм (рис. 10.2). Зазначені розміри радіатора забезпечують площа випромінюючої поверхні, достатню для розсіювання потужності на транзисторі до 16 Вт

Рис. 10.3. Радіатор для малопотужного транзистора: а-розгортка, б-загальний вид

10.5. Радіатор для малопотужних транзисторів можна виготовити з листової червоної міді або латуні товщиною 0,5 мм відповідно до креслень на рис. 10.3. Після виконання всіх прорізів розгортку згортають у трубку, використовуючи оправлення відповідного діаметру. Потім заготовку щільно надівають па корпус транзистора і притискають пружним кільцем, попередньо відігнувши бічні кріпильні вушка. Кільце виготовляють зі сталевого дроту діаметром 0,5-1 мм. Замість кільця можна використовувати бандаж з мідного дроту. Потім загинають вниз бічні вушка, відгинають назовні на потрібний кут надрізані "пір'я" заготовки - і радіатор готовий.

10.6. Радіатор для транзисторів серії КТ315, КТ361 можна виготовити із смужки міді, алюмінію або жерсті шириною на 2-3 мм більше ширини корпусу транзистора (рис. 10.4). Транзистор вклеюють в радіатор епоксидним або іншим клеєм з хорошою теплопровідністю. Для кращого теплового контакту корпусу транзистора з радіатором необхідно зняти з корпусу лакофарбове покриття в місцях контакту, а установку в радіатор і склеювання виконати з мінімальним можливим зазором. Встановлюють транзистор з радіатором на плату, як і зазвичай, при цьому нижні кромки радіатора повинні упиратися в плату. Якщо ширина смужки 7 мм, а висота радіатора (з лудженої жерсті товщиною 0,35 мм) - 22 мм, то при потужності розсіювання 500 мВт температура радіатора в місці приклеювання транзистора не перевищує 55 ° С.

1 0.7. Радіатор з "крихкого" металу, наприклад з листового дюралюмінію, виконують у вигляді набору пластин (рис. 10.5). При виготовленні прокладок і пластин радіатора необхідно стежити, щоб на кромках отворів і на краях пластин не було задирок. Соприкасавшиеся поверхні прокладок і пластин ретельно [шліфують на дрібнозернистим наждачним папером, поклавши її на рівне скло. Якщо не потрібно ізолювати корпус транзистора від корпусу приладу, то радіатор можна кріпити на стінці корпусу приладу або на внутрішній перегородці без ізолюючих прокладок, що забезпечує більш ефективну тепловіддачу.

10.8. Кріплення діодів типу Д226 на радіаторі або на тепловідводної пластині. Діоди кріплять за допомогою фланця. Катодний висновок відкушують біля самої основи і ретельно зачищають денце на дрібнозернистою шкірці до отримання чистої рівній поверхні. Якщо необхідно катодний висновок залишити, то в радіаторі свердлять отвір під висновок, ацетоном з денця знімають лак і акуратно обпилюють бортик (ободок) діода урівень з денцем для кращого теплового контакту діода з радіатором.

10.9. Поліпшення теплового контакту між транзистором і радіатором дозволить забезпечити більшу потужність розсіювання на транзисторі.
Іноді, особливо при використанні литих радіаторів, видалити раковини та інші вади поверхні в місці теплового контакту (для його поліпшення) буває важко, а часом і неможливо. У цьому випадку допоможе свинцева прокладка. Пластину свинцю акуратно розгортають або розплющують між двома гладкими плоскими брусками до товщини приблизно 10,5 мм і вирізають прокладку необхідних розмірів і форми. Дрібнозернистою шкуркою зачищають обидві її сторони, встановлюють під транзистор і туго стискають вузол гвинтами. Прокладка не повинна бути товще 1 мм, тому що теплопровідність свинцю невисока.

10.10. Чорніння алюмінієвих радіаторів. Для підвищення ефективності тепловіддачі радіатора його поверхню зазвичай роблять матовою і темною. Доступний спосіб чорніння-обробка радіатора у водному розчині хлорного заліза.
Для приготування розчину потрібно рівну за обсягом кількість порошку хлорного заліза і води. Радіатор очищають від пилу, бруду, ретельно знежирюють бензином або ацетоном і занурюють в розчин. Витримують в розчині 5-10 хв. Колір радіатора виходить темно-сірим. Обробку необхідно проводити в добре провітрюваному приміщенні або на відкритому повітрі.

ЗНАЄТЕ ВИ?

10.11. Тепловий режим малопотужних транзисторів можна полегшити, надівши на металевий корпус транзистора тор ("бублик") - спіраль, звиту з мідного, латунного або бронзового дроту діаметром 0,5-1,0 мм.
10.12. Хорошим радіатором може бути металевий корпус пристрою або його внутрішні перегородки.
10.13. Рівність контактної площадки радіатора перевіряють, змастивши підставу транзистора будь-якої фарбою і приклавши його до поверхні контактної площадки. Виступаючі ділянки контакт. ної майданчики радіатора забарвляться.
10.14. Для забезпечення хорошого теплового контакту можна поверхню транзистора, прилеглу до радіатора, змастити невисихающіе мастилом, наприклад силіконової. Це дозволить знизити теплове опір контакту в півтора-два рази.
10.15. Для поліпшення умов охолодження радіатор потрібно розташовувати так, щоб не створювати перешкод конвекційним потокам повітря: ребра радіатора-вертикально, а сторона, на якій розташований транзистор, повинна бути збоку, а не знизу або зверху.