La A-220 es un estilo de electrónica paquete utilizado para de alta potencia , a través de hoyos componentes con 0,1 pulgadas (2,54 mm) espaciado pin. La designación "TO" significa "contorno de transistor". [2] Los paquetes TO-220 tienen tres derivaciones. También se fabrican paquetes similares con dos, cuatro, cinco o siete derivaciones. Una característica notable es una lengüeta de metal con un orificio, que se usa para montar la carcasa en un disipador de calor , [3] que permite que el componente disipe más calor que uno construido en una carcasa TO-92 . Los componentes empaquetados de TO-220 comunes incluyen semiconductores discretos como transistores y rectificadores controlados por silicio, así como circuitos integrados .
Aplicaciones Típicas
El paquete TO-220 es un "paquete de energía" diseñado para semiconductores de energía y un ejemplo de un diseño de orificio pasante en lugar de un paquete de tecnología de montaje en superficie . Los paquetes TO-220 se pueden montar en un disipador de calor para disipar varios vatios de calor residual . En un llamado "disipador de calor infinito", esto puede ser de 50 W o más. La parte superior del paquete tiene una pestaña de metal con un orificio que se usa para montar el componente en un disipador de calor. El compuesto térmico a menudo se aplica entre el paquete y el disipador de calor para mejorar aún más la transferencia de calor.
La lengüeta de metal a menudo está conectada eléctricamente a los circuitos internos. Normalmente, esto no plantea un problema cuando se utilizan disipadores térmicos aislados, pero se puede requerir una almohadilla o lámina aislante eléctricamente para aislar eléctricamente el componente del disipador térmico si el disipador térmico es conductor de electricidad, está conectado a tierra o no está aislado. Se pueden usar muchos materiales para aislar eléctricamente el paquete TO-220, algunos de los cuales tienen el beneficio adicional de una alta conductividad térmica .
En aplicaciones que requieren un disipador de calor, puede ocurrir daño o destrucción del dispositivo TO-220 debido a sobrecalentamiento si el disipador de calor se desprende durante la operación.
Un paquete TO-220 con disipador de calor que disipa 1 W de calor tendrá una temperatura interna (de unión) típicamente de 2 a 5 ° C más alta que la temperatura del paquete (debido a la resistencia térmica entre la unión y la lengüeta de metal), y la lengüeta de metal de el paquete TO-220 tendrá típicamente una temperatura de 1 a 60 ° C más alta que la temperatura ambiente, dependiendo del tipo de disipador de calor (si lo hay) utilizado. [4] [5] [6]
La resistencia térmica de la unión a la caja de un dispositivo empaquetado TO-220 (que generalmente es menos importante que la resistencia térmica de la caja al ambiente), depende del grosor y el área de la matriz semiconductora dentro del paquete, generalmente en un rango entre 0,5 ° C / W y 3 ° C / W (según un libro de texto) [7] o 1,5 ° C / W y 4 ° C / W (según otro). [6]
Si se necesita disipar más calor, se pueden seleccionar dispositivos en el paquete TO-247 (o TO-3P) también ampliamente utilizado. TO-3P tiene una resistencia térmica típica de unión a ambiente (disipador de calor) de solo alrededor de 40 ° C / W, y su variante TO-3PF una ligeramente más baja. [5] Es posible aumentar aún más la capacidad de disipación de calor con los módulos de potencia .
Cuando se usa un paquete TO-220 sin un disipador de calor, el paquete actúa como su propio disipador de calor y la resistencia térmica del disipador de calor al ambiente en el aire para un paquete TO-220 es de aproximadamente 70 ° C / W.
Variaciones
La familia de esquemas TO-220 está definida por la organización JEDEC . Hay una serie de variaciones en este esquema, [1] [8] tales como:
- TO-220F, TO-220FP un contorno JEDEC de 3 conductores cuyo plástico encapsula todo el cuerpo y la lengüeta de montaje de metal que normalmente están expuestas proporcionando aislamiento eléctrico que inevitablemente aumenta la resistencia térmica del paquete en relación con la versión de lengüeta de metal sin aislamiento. [9]
- TO-220AB un esquema JEDEC de 3 derivaciones
- TO-220AC un esquema JEDEC de 2 derivaciones [10]
A veces, la designación va seguida del número de derivaciones, como en TO-220AB-5L para cinco derivaciones, etc.
También existen algunas variaciones específicas del proveedor, como el SUPER-220 de International Rectifier , que prescinde del orificio a favor del montaje con clip, lo que afirma un rendimiento térmico similar al TO-247 en una huella TO-220. [11]
Componentes comunes que utilizan el paquete TO-220
La caja TO-220 se encuentra en dispositivos semiconductores que manejan menos de 100 amperios y operan a menos de unos pocos cientos de voltios. Estos dispositivos operan en CC o frecuencias relativamente bajas (audio), ya que el paquete TO-220 no está diseñado para dispositivos que operan en frecuencias de radio. Además de los transistores MOSFET bipolares, bipolares Darlington y de potencia , la caja TO-220 también se utiliza para circuitos integrados de reguladores de voltaje lineales fijos y variables, y para pares de diodos Schottky. [12] [13] [14] [15]
Paquetes relacionados
- TO-257 es un paquete de metal herméticamente sellado que, por lo demás, se considera equivalente a TO-220. [dieciséis]
- TO-220F también conocido como SOT186 y SC67 es un paquete tipo TO-220, donde la lengüeta de montaje del disipador de calor se ha encajado en el plástico. [17]
Ver también
- TO-3 , una caja de metal utilizada para semiconductores de potencia
- TO-263 , el equivalente de montaje en superficie del TO-220.
- Lista de tipos de paquetes, empaque de chips y portadores de chips
Referencias
- ^ a b c "Especificación del paquete de la familia JEDEC TO-220" (PDF) . JEDEC . 24 de marzo de 1987. Archivado desde el original (PDF) el 18 de junio de 2017.
- ^ Lista de cajas de semiconductores, http://malaysia.rs-online.com/web/generalDisplay.html?id=centre/eem_techref_semipack
- ^ Recomendaciones de torque para dispositivos TO-220, http://www.vishay.com/docs/72674/72674.pdf
- ^ "MC7800, MC7800A, NCV7805" (PDF) . ON Semiconductor . Consultado el 24 de mayo de 2014 .
- ^ a b Yong Liu (2012). Power Electronic Packaging: Diseño, Proceso de Montaje, Fiabilidad y Modelado . Springer Science & Business Media. pag. 188 . ISBN 978-1-4614-1053-9.
- ^ a b Mike Tooley (2006). Circuitos electrónicos: fundamentos y aplicaciones (3ª ed.). Routledge. pag. 353. ISBN 978-0-7506-6923-8.
- ^ Yong Liu (2012). Power Electronic Packaging: Diseño, Proceso de Montaje, Fiabilidad y Modelado . Springer Science & Business Media. pag. 184 . ISBN 978-1-4614-1053-9.
- ^ Lista de tipos de paquetes, https://www.fairchildsemi.com/evaluate/package-specifications/
- ^ "Dimensiones del paquete TO-220F" (PDF) . Fairchild Semiconductor . Consultado el 24 de octubre de 2019 .
- ^ "Esquema de dimensiones TO-220AB, TO-220AC" (PDF) . Semiconductor Vishay . Consultado el 24 de octubre de 2019 .
- ^ http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1000.pdf
- ^ http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm340.pdf
- ^ http://users.ece.utexas.edu/~valvano/Datasheets/IRF540.pdf
- ^ https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/ac/7b/4b/a6/d0/51/4e/52/CD00000912.pdf/files/CD00000912.pdf/jcr : contenido / traducciones / en.CD00000912.pdf
- ^ https://www.infineon.com/dgdl/irfb4110pbf.pdf?fileId=5546d462533600a401535615a9571e0b
- ^ "MOSFET de potencia e IGBT", Bill Travis, EDN : "[…] y el TO-257 es un TO-220 hermético".
- ^ http://www.nxp.com/packages/SOT186.html
enlaces externos
- Estándar TO-220 de JEDEC
- [1] Esquema de TO-220 (ON Semiconductor)
- [2] Esquema de TO-220AB (Vishay Semiconductor)