PCBをヒートシンクから電気的に絶縁する方法


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私のバイクには、アースレッグパルス幅変調調光器を介して配線する必要があるLEDドライビングライトのセットがあります。問題は、ライトの取り付けブラケットが接地されているため、モーターサイクルのシャーシを介してランプが接地に短絡し、PWM調光器がランプを暗くできないことです。この問題は、マウントポイントでモーターサイクルのシャーシからランプを分離することで解決しましたが、これは雨の中では信頼できず、使用しなければならなかったブラケットがその役目を果たせず、結局壊れました。

次に、回路の接地脚からランプハウジングを内部的に絶縁する方法を検討する必要があります。ランプを開けたときに、別のアース線がライトハウジングにねじ込まれていて、簡単に外せることを期待していましたが、PCBとハウジングの接触、およびPCBによって、ハウジングがアースされているようです取り付けネジ。

私の最初の考えは、PCBとハウジングの間に小さなゴム製のOリングを配置し、PCBを取り付けるためにスチールからナイロンのネジに切り替えることでしたが、LEDには冷却のためにハウジングへの熱伝導経路が必要であることを思い出しました。

では、このPCBに熱伝導性の電気的に絶縁されたマウントを提供するにはどうすればよいでしょうか。

マイカワッシャーについての言及、電気絶縁ヒートシンク化合物についての言及はありましたが、「答え」を叫ぶには十分に信頼できるものはありませんでした。

PCBはおそらく7cm四方で、各コーナーに1つずつ、4本のネジでランプハウジング/ヒートシンクに表面実装されています。PCBの背面全体がアルミニウムのように見えます。実際には、PCB がアルミニウムのように見えます。非常に薄いPCBがアルミ素材にラミネートされている可能性が高いです。


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典型的な解決策は、マイカワッシャーの「ストリップ」または「シート」です。分離したものの形状に一致する小さな長方形のマイカ片で、通常はTO-220パッケージのトランジスタです。インターフェース領域のサイズがTO-220パッケージと似ているように見えるので、ここでマイカシートを使用して回避できる可能性があります。
Toby Lawrence

@TobyLawrenceありがとう、PCBのサイズをより適切に指定するために編集された投稿
mac

+12から-12のパワーインバーターを介して-12Vを供給するのはどうですか?もう少しハードウェアはありますが、15Wインバーターは小型で安価である必要があります。
Keith Warble 2017

回答:


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私が使用した典型的なソリューションは、カプトンテープのいずれかです。

カプトンテープ

またはSil-Pad

Sil-Pad 400は、シリコーンゴムとガラス繊維の複合材です。材料は難燃性であり、熱伝導性絶縁体として使用するために特別に配合されています。Sil-Pad 400の主な用途は、電源をヒートシンクから電気的に分離することです。

シルパッド

シルパッドを使用する場合でも、ネジはコンポーネントタブをヒートシンクに電気的に接続します。これに対する解決策は、肩ワッシャーを使用してネジとタブを分離することです:

肩ワッシャー図


Sil-Padは、このタイプのアプリケーションに特化して作成されているように見えますが、販売されているフォーマットは、私の特定のジオメトリには適していません。また、このアプリケーションでのカプトンテープの使用法は文書化されているようです。それが私が進む方法だと思います。ありがとう!
Mac

@mac Sil-Padをシートまたはロールで購入し、カットしてフィットさせることができます。もちろん、残りのアプリケーションを使用するには、いくつかのアプリケーションを考え出す必要があります。しかし、全体としては、カプトンテープのほうが安く、入手も容易だと思います。
embedded.kyle

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あなたが持っている場合を除きLOT接触面積のを、私はカプトンテープをお勧めしません。カプトンは、その熱コンダクタンスで正確に知られていません。実際、これがサーマルインターフェースマテリアルとして推奨されるのは初めてです。
Connor Wolf、

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@FakeName問題は、「PCBをヒートシンクから電気的に分離する方法」でした。カプトンMTの「アプリケーション」の下に、「断熱パッド(ヒートシンク)」が示されています。そして、K275の「推奨用途」は「熱伝導性誘電体バリア」です。はい、カプトンの熱伝導率はSil-Padの1/3未満です。しかし、ここでは15W LEDについて話しています。私はKaptonを数KWまで使用しましたが、その後は目的のパフォーマンスを達成するためにSil-Padに切り替える必要がありました。
embedded.kyle

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ええと。彼らが特別な熱伝導カプトンの変形を作ったことを知りませんでした。それはいいね!
コナーウルフ

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ライトのブラケットは、おそらく設計によって接地されています。

「IQ-170インテリジェント照明コントローラー」調光器が実際にはそれほどインテリジェントに設計されていないことを除いて、調光器モジュールとライトの両方をオートバイに接地できず、機能しない理由は考えられません。これを思いついた天才たちは、確かに170の近くにIQを持っていませんでした。彼らは、取り付け金具を介してシャーシに接地されているライトを考慮せず、放熱にもそれを当てにしていました。

適切に設計された調光器は、ライトのV +側を制御し、地面を持ち上げる必要がないため、ご覧のように困難が生じます。

あなたがこれを返す非常に良い理由があります:それは技術的に欠陥があります。技術サポートについて会社に連絡します。おそらく、モジュールができるライトの反対側に働きます。


調光器が+ 12V側を切り替えると、はるかに簡単になることに同意しますが、悲しいかな、これは事実ではありません。実際、何らかの理由で、これらのタイプのデバイスでは、V +スイッチングよりも接地レッグスイッチングの方が一般的です。車やオートバイの他のいくつかのものも地面を切り替えます。私にはばかげているようです。
Mac

いずれの場合でも、調光器のサプライヤーは、接地されたヒートシンクを処理するために必要な材料を供給する必要があります。それが完全なソリューションとして宣伝されている場合、問題を回避するために追加の部品を購入する必要がある場合、それは誤解を招きます。ヒートシンクの断熱材とサーマルグリースが無料で空から落ちることはありません。
Kaz

@mac- 実装が本当に簡単なため、Ground-legスイッチングが一般的です。ただし、少し複雑なためハイサイドスイッチングを行うことは、昔ながらの貧弱なエンジニアリングを示しています。
コナーウルフ

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Chomericsテープはどうですか?それは非導電性であり、非常に熱伝導性です。 http://www.chomerics.com/products/thermal/phase-change/index.html

涼しいときはダブルスティックテープのように見え、暑いときは粘着性のグーに変わります。それでも、ヒートシンクを押さえるためにクリップなどが必要になる場合があります。


彼らのウェブサイトはこれを絶縁体として使用しないよう警告しています、なぜならそれが液体になるとそれは結合された要素間の直接の接触を防ぐことができないからです。
Mac

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