هیت سینک مداد تراشی TO-220

توضیحات

معرفی هیت سینک مداد تراشی TO-220:

هیت‌سینک مخصوص پکیج TO-220 یکی از رایج‌ترین هیت‌سینک‌ها در الکترونیک قدرت است و برای خنک کردن قطعاتی مانند رگولاتورها، ماسفت‌ها، ترانزیستورها و تریستورهای دارای پکیج TO-220 استفاده می‌شود.

پکیج TO-220 چیست؟

پکیج TO-220 یک بدنه استاندارد برای قطعات توان است که معمولاً دارای:

• 3 پایه (گاهی بیشتر)
• یک زبانه فلزی (Metal Tab)
• سوراخ نصب پیچ

می‌باشد. قطعاتی مانند:

• LM317
• 7805
• IRFZ44N

اغلب در این پکیج عرضه می‌شوند.

چرا به هیت‌سینک نیاز دارد؟

هرگاه قطعه توان تلف کند:

P=(Vin−Vout)×IP=(V_{in}-V_{out}) \times IP=(Vin​−Vout​)×I

این توان به گرما تبدیل می‌شود.

مثال:
اگر یک 7805 از 12 ولت به 5 ولت تبدیل کند و 1 آمپر جریان بدهد:

$P=(12-5)\times 1=7W$

۷ وات گرما تولید می‌شود که بدون هیت‌سینک می‌تواند دمای قطعه را به سرعت به بیش از 100 درجه سانتی‌گراد برساند.

انواع هیت‌ سینک TO-220

1. کلیپسی (Clip-On)

مستقیماً روی بدنه TO-220 قفل می‌شود.

• ارزان
• نصب سریع
• مناسب توان‌های کم

مقاومت حرارتی نمونه‌های کوچک معمولاً حدود 20 تا 25 °C/W است.

2. پیچ‌شونده (Bolt-On)

با پیچ به زبانه فلزی متصل می‌شود.

• انتقال حرارت بهتر
• مناسب توان‌های بالاتر
• قابلیت نصب عایق حرارتی

3. هیت‌ سینک بزرگ اکسترودی

برای ماسفت‌ها و رگولاتورهای چند ده وات.
مقادیر حدود 7 تا 10 °C/W یا کمتر دارند.

مقاومت حرارتی (Thermal Resistance)

مهم‌ترین مشخصه هیت‌سینک است.

هرچه مقدار °C/W کمتر باشد، خنک‌کاری بهتر است.

نمونه‌ها:

نکته مهم درباره عایق‌کاری

در بسیاری از قطعات TO-220، زبانه فلزی پشت قطعه به یکی از پایه‌ها متصل است. بنابراین اگر چند قطعه روی یک هیت‌ سینک مشترک نصب شوند، ممکن است اتصال الکتریکی ناخواسته ایجاد شود. در این حالت از:

• ورق میکا (Mica)
• سیل‌پد (Sil-Pad)
• واشر عایق پیچ

استفاده می‌شود. این عایق‌ها گرما را منتقل می‌کنند ولی از عبور جریان جلوگیری می‌کنند.

یک قانون تجربی

• تا حدود 1 وات: معمولاً بدون هیت‌سینک
• 1 تا 3 وات: هیت‌سینک کوچک کلیپسی
• 3 تا 10 وات: هیت‌سینک پیچی متوسط
• بالای 10 وات: هیت‌سینک بزرگ یا همراه فن