Elektroniikan jäähdytys piirilevyillä ja koteloissa

Development 🇫🇮 Elektroniikka ja ohjelmointi
1

Olen aloittelemassa elektroniikkaharrastusta ihan peruspiirien parissa, eli ei mitään Arduino, tms., alustoja ole tarkoitus ainakaan aluksi käyttää.

Muuten asiat vaikuttavat suhteellisen selkeältä (sähköperusteet, kolvaaminen, erinäiset komponentit, jne.), mutta kaiken tämän jäähdyttäminen on hieman hämärän peitossa. Ainoa elektroniikkaan liittyvä jäähdytystoimenpide/-asennus mitä olen tehnyt oli tietokoneen prosessorin jäähdyttimen vaihto (eli lämpötahna ja siilipalikan vaihto isompaan, aika plug’n’play -toimenpide).

Perusperiaate on tiedossa: viileämpi komponentti toimii vakaammin, ja ylikuumakomponentti on entinen. Itse asennustavat, asennukset ja osavalinnat on hakusessa.

  1. Onko jotain komponentteja joita tarvitsee usein/aina aktiivijäähdyttää, ja onko komponentteja jotka pärjäävät 90% ajasta ilman aktiivista jäähdyttämistä?

  2. Miten piirilevyelektronikkaa pystyy jäähdyttämään tai miten sitä kannattaa jäähdyttää? Pitääkö jäähdytys hoitaa per-komponentti vai voiko piirilevyyn itseensä tunkea jonkin osion “geneerisiä” jäähdytyskomponentteja varten? Johtaako piirilevy tarpeeksi lämpöä, että sille voisi lisätä tämmöisen geneerisen jäähyosion?

  3. Onko kotelon ilmajäähdyttäminen useinkaan “tarpeeksi” vai pitääkö keskittyä pääasiassa itse komponenttien/asennusten jäähdyttämiseen?

  4. Jos jäähdytetään suoraan komponenttia, onko kunkinlaisille komponenteille jotain tiettyjä tapoja jäähdyttämiseen, vai voiko esim. siilin asentaa “jotenkin” kiinni komponenttiin? Tulee mieleen mikropiirit: voinko vetää päälle piitahnan ja siilin vaan siihen (jotenkin) kiinni?

  5. Onko jossain ihan tutoriaaleja tai vastaavaa jäähyasennuksista, joita voi hyödyntää useammassakin projektissa?

  6. Joitakin jäähdytyssiilejä selatessa näkyy jotain tuotekoodeja, esim. TO-3, TO-220, jne. Onko nämä koodit jotain yhteesopivuuteen viittaavaa vai onko siileillä jokin “standardiliitäntäkoodisto” jota voi käyttää? On myös siilejä/profiileita joihin tarvitsee itse tehdä asennusreiät ym.

Usein olen nähnyt videotutoriaaleja ja vastaavaa joissa tehdään piiriasennus, mutta jostain syystä 100% näistä näköjään unohtaa mainita miten se jäähysiili nyt siihen komponentin päälle eksyi. :smiley:

2
  1. kohtaa katselin itse enemmän: taitaapi olla nuo TO-2 ym. koodit tiettyjen komponenttien jäähyliitoskoodeja, eli kun mätsää esim. transistorin tms. koodi siilin koodiin niin pitäisi 90% ajasta pelittää yhteen.

Miten sitten yleensä siiliä liitetään mikropiirien ja muiden DIP-komponenttien päälle? Pitääkö piirilevyyn tehdä reiät joihin siilin pystyy ruuvaamaan tai vastaavaa?

3

Jäähdytys tulevissa projekteissasi tuskin tulee olemaan päähuolenaihe :slight_smile:

  1. transistorit, regulaattorit, fetit jne. yleensä tarvitsee jäähdytystä
  2. piirilevyyn voi pienempitehoiset transistorit/regut jäähdyttää ihan kolvaamalla kotelon kuparipintaan kiinni. Jäähdytysteho ei näin kovin kummoinen ole mutta pikkujuttuihin useimmiten riittävä. Muista varmistaa levyyn jäähdyttäessä missä potentiaalissa kotelon jäähdytyspinta on (maa/käyttöjännite)
  3. riippuu tehosta. Useimmiten et tule tätä ongelmaa kohtaamaan omissa räpellyksissäsi.
  4. mikropiirejä ei räpellyksissäsi useimmiten tarvitse jäähdyttää. Muissa komponenteissa on suoraan otsalohkolla havaittava kiinnityskohta.
  5. kertaa kohta 3.
  6. Kyseiset merkinnät kertoo piirin kotelointityypistä esim. https://www.google.fi/search?q=to-220&safe=off&biw=1920&bih=955&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwj0xdLWvu7NAhWLXSwKHc1BCh0Q_AUIBigB

Useimmiten jäähdytystä kaipaa lähinnä trankut, regulaattorit ja muut tehokomponentit. Joskus myös vastuksia tarvitsee jäähdyttää (tehovastukset) mutta useimmissa tapauksissa joissa vastus vaatii jäähdyttämistä on vastus väärä valinta.
Transistoreissa, reguissa jne. on datalehdessä kerrottu lämpeneminen C/W yksikkönä. Eli jokaista hukattua wattia kohden kotelo lämpenee n-Celsiusta. EEVBlogilla on tästä hyviä videoita: https://www.youtube.com/watch?v=8ruFVmxf0zs
Kyseiseltä kanavalta löydät paljon hyviä vinkkejä ja ohjeita.

4

Kiitos vastauksesta! Selvensi paljon, ja nyt on enemmän varmuutta touhussa. Vilkaisen vielä tuon laittamasi linkin. :slight_smile: