ทรานซิสเตอร์แรงดันสูงจะอยู่ในบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็กได้อย่างไร?

ตัวอย่างเช่น:

• STN0214 - ทรานซิสเตอร์กำลัง NPN แรงดันสูงมาก

ได้มีการกล่าวกันว่ายอมรับมากกว่า 1 kV ระหว่างตัวรวบรวมและตัวส่ง มันมาในแพ็คเกจ SOT-223 (3 พินรวมถึงแท็บ) ด้วยความเป็นฉนวนของ 1 kV / mm สำหรับอากาศชื้นอาร์คไม่ปรากฏขึ้นระหว่างขั้วไฟฟ้าหรือไม่?

หรือคุณจะต้องใส่ห่อในกาวหรือวัสดุอื่นที่มีความเป็นฉนวนสูงกว่าอากาศหรือไม่?

อืมดูเหมือนว่าจะแน่น ระยะพินคือ 2.3 มม. และความกว้างพินสูงสุดคือ. 85 มม. โดยเว้นระยะห่างระหว่างพินขั้นต่ำ 1.45 มม. ทรานซิสเตอร์มีการระบุไว้สำหรับ 1.4 kV CE ซึ่งอยู่บนพินที่อยู่ติดกันดังนั้นจะมีค่าประมาณ 1 kV / mm อย่างที่ฉันบอกไปแล้วว่ามันดูแน่นและคุณต้องระวังในการออกแบบรอยเท้า PCB เพื่อไม่ให้แย่ลงไปกว่านี้

โดยปกติฉันจะทำให้แผ่น PCB กว้างกว่าพินเล็กน้อย แต่ในกรณีนี้ฉันจะไม่ทำ แม้ว่าคุณจะทำให้แผ่นอิเล็กโทรดมีความกว้างเท่ากันกับพินดังนั้นข้อผิดพลาดการจัดตำแหน่งจะลดลงในระยะห่าง

โดยรวมแล้วฉันต้องการแพ็คเกจที่ใหญ่กว่าและมีช่องว่างระหว่างพินมากขึ้นเพื่อให้ได้ค่าที่ต่ำกว่า 1 kV / mm

ใช่คุณมักจะใช้สารประกอบเพื่อปิดผนึกหมุดหลังจากติดตั้ง แม้สำหรับการเว้นวรรคที่ใหญ่กว่าปกติสิ่งนี้มักทำเนื่องจากผู้นำมักจะมีมุมที่แหลมคม (มีแนวโน้มที่จะเกิดโคโรนาและพังทลาย) เราเพิ่มบางสิ่งบางอย่างเช่นCorona Dopeเป็นส่วนประกอบที่ค่อนข้างใหญ่ (รีเลย์ HV ฯลฯ ) เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นและสูงกว่า 1kV นี้ให้ความคุ้มครองในการสั่งซื้อของ ~ 145kV / mm และยับยั้งทั้งโค้งและปล่อยโคโรนา แน่นอน Corona Dope ไม่ได้เป็นสารประกอบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับส่วนนี้ - มันเป็นเพียงตัวอย่าง ไม่ว่าในกรณีใด ๆ การเคลือบฉนวนกันความร้อนบางประเภทจะต้องใช้ในระบบที่ใช้งานอุปกรณ์ให้มีระดับสูงสุด 1.4kV

สิ่งที่น่าเป็นห่วงคือ PCB เองและร่องรอย / แผ่น - ชิปนั้นแน่นเกินไปสำหรับวัสดุ PCB แรงดันต่ำมาตรฐานและมาตรฐานการออกแบบ (เช่น: กระดานที่ทำด้วยวัสดุที่ระบุ IPC) ตัวอย่างเช่นข้อกำหนด IPC2221A ระบุระยะห่างขั้นต่ำสำหรับตัวนำภายนอกที่เคลือบอย่างถาวร (เช่น: เส้นโค้งของชิป - สมมติว่าเคลือบด้านบน) เป็น:

• 0.8 มม. @ 500V + 0.00305 มม. / V เพิ่มเติม
• -> สำหรับ 1.4kV นี่คือ 0.8 + 900 * 0.00305 = 3.545mm

แม้แต่ร่องรอยของบอร์ดภายในก็ยังต้องเว้นระยะห่างออกไปอีก (2.5 มม. โดยการคำนวณที่คล้ายกัน) กว่าชิปที่อนุญาต ข้อควรพิจารณาอื่น ๆ สำหรับ PCBs แรงดันไฟฟ้าปานกลางหรือสูงเป็นรูปร่างของแผ่นอิเล็กโทรดและร่องรอย - เหล่านี้มักจะถูกปัดเศษกำจัดมุมคมที่ร่องรอยเปลี่ยนทิศทางและใช้แผ่นสี่เหลี่ยมมุมมนแทนสี่เหลี่ยมมุมโค้ง

ดังนั้นนอกเหนือจากการจำเป็นต้องเคลือบชิ้นส่วนตะกั่วด้วยสารประกอบฉนวนหลังจากการติดตั้ง PCB มาตรฐานที่ออกแบบมาสำหรับวงจรแรงดันไฟฟ้าต่ำจะไม่เหมาะสมสำหรับส่วนประกอบนี้ที่การจัดอันดับสูงสุด คุณจะต้องติดตั้งบนบอร์ดที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการใช้งานแรงดันไฟฟ้าขนาดกลาง (โดยทั่วไป ~ 600-3000V)

ยังไม่ชัดเจนว่าระยะทางต่ำสุดที่แท้จริงระหว่างตัวสะสมและหมุดอื่น ๆ เป็นอย่างไร แต่ดูเหมือนว่าจะมากกว่า 1 มม. เล็กน้อย อาจอยู่ในที่อยู่อาศัยที่ปิดผนึกด้วยอากาศแห้งที่จะเพียงพอ (สมมติว่าทุกคนจะใช้มันใกล้ระดับสูงสุด!) ความเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งคือการใช้การเคลือบแบบมาตรฐาน

แต่ความจริงที่ว่าทรานซิสเตอร์สามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้านี้ไม่ได้หมายความว่าคุณจะต้องใช้แรงดันไฟฟ้านั้น หากคุณใช้งานที่ตัวอย่างเช่น 600 V คุณจะมีระยะห่างพอสมควรก่อนที่ทรานซิสเตอร์จะพัง ในบางสถานการณ์ที่อาจเป็นเรื่องดี

ข้อพิจารณาเบื้องต้นของไฟฟ้าแรงสูงคือการกวาดล้างและการคืบหน้าที่ชั้นกายภาพ Clearance เป็นเส้นทางที่สั้นที่สุดระหว่างจุดสนใจกับมาตรฐานที่ใช้คือ IPC-2221A Creepage เป็นเส้นทางไฟฟ้าที่สั้นที่สุดบน PCB หากระยะใดช่วงหนึ่งเหล่านี้น้อยกว่าที่พบในการอ้างอิงข้างต้นเมื่อคุณคาดการณ์คุณจะต้องใช้สารประกอบที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีกว่า การอ้างอิงข้างต้นให้ค่าสำหรับแผงเคลือบและไม่เคลือบผิวสำหรับชั้นผิว มีวิธีแก้ไขปัญหานี้จำนวนมาก นี่เป็นคำตอบง่ายๆสำหรับคำถามเฉพาะของคุณ ไฟฟ้าแรงสูงมีปัญหาอื่น ๆ อีกมากมายที่ต้องนำมาพิจารณา