Separación mínima para evitar arco

#1
Hola a todos,

Necesito unir la parte posterior de un IGBT (concretamente IRGP4650DPBF) a un disipador bastante grande, y con unión a tierra. El problema, es que el pequeño disipador de la parte posterior del IGBT es común al colector. Para evitar el contacto eléctrico y permitir el paso de calor, utilizaré una lámina de mica aplicando pasta térmica.

http://es.mouser.com/ProductDetail/Keystone-Electronics/4661/?qs=sGAEpiMZZMsQtlBhqKq43fXDiIgDSWVF

Mi pregunta es... Puesto que en el colector habrán 600 VDC, y ciertos picos pueden llegar a 1200VDC, ¿creeis que es suficiente como para que no provoque un arco entre el colector del IGBT y el disipador unido a tierra?

Tiene una constante del dieléctrico de 7 a 1000KHz, y su espesor es muy fino (0,08 mm si he leido bien).

Si fuese aire.... estaría claro que sí habría arco.

Gracias porque no consigo resolver esta duda.

Un saludo.
 
#2
Si no me equivoco no es la constante dielectrica lo que necesitas saber sino su campo electrico maximo para evitar la ruptura dielectrica En principio para la mica pura es de mas de 100 por lo que deberia estar mas que bien para evitar arcos aun a 1200 V y con el espesor que dices.
 
#3
Según el estandar IPC-2221 para diseños de PCB, te recomiendan que:

[LATEX]Distancia_{min}=0,25mm + \left(\Delta V.2,5.10^{-6}.m/V)[/LATEX]

Ejemplo si tenemos una diferencia de tensión de 100v:

[LATEX]Distancia_{min}=0,25mm + \left(100V.2,5.10^{-6}.m/V)=0,25mm+0,25mm=0,5mm[/LATEX]
 

Fogonazo

Exorcista & Moderador eventual
#5
La rigidez dieléctrica de la mica está entre 20 y 70MV/m (Wikipedia), así que si tenemos un espesor de 0.08mm, tenemos una rigidez dielectrica en el peor de los casos de:

(20.000.000V/m * 0.08mm) / 1000 = 1600V

Por otro lado, nunca medí el espesor de una mica aislante, pero 0,08mm me parece un tanto fina :unsure:
 
Última edición:
#8
El espesor de 0.08 mm lo he tomado de la hoja de datos.

Con los cálculos de Fogonazo, se me ocurre utilizar dos láminas de mica, teniendo así el doble de espesor:

(20.000.000V/m * 0.16mm) / 1000 = 3200V

Respecto a las características térmicas disipará calor prácticamente igual que con uno, y con 3200V seguro no hay problema alguno de arco en este caso.

Muchisimas gracias a todos, me habeis ayudado mucho.
 

Fogonazo

Exorcista & Moderador eventual
#9
El espesor de 0.08 mm lo he tomado de la hoja de datos.

Con los cálculos de Fogonazo, se me ocurre utilizar dos láminas de mica, teniendo así el doble de espesor:

(20.000.000V/m * 0.16mm) / 1000 = 3200V

Respecto a las características térmicas disipará calor prácticamente igual que con uno, y con 3200V seguro no hay problema alguno de arco en este caso.

Muchisimas gracias a todos, me habeis ayudado mucho.


OJO al piojo con esto.
Agregar otra mica + pasta conductora del calor significa agregar una resistencia térmica en seria "Extra" entre el dispositivo y el disipador, si la disipación del dispositivo es importante, este agregado puede ser "Grave"
 
#11
Cuando saque un momento haré los cálculos de la resistencia térmica y veré cuanto aumenta, os lo comento.

El disipador está aislado totalmente de la electrónica. Sólo tiene unión a tierra, se une a la electrónica en la unión a tierra, nada más.

Esto es de una reparación, en la que un modulo de potencia IGBT carísimo, que contiene 6 IGBT, uno se ha dañado. Con esto, trato de puentear ese elemento del módulo, con este IGBT externo, y aprovechar así el mismo disipador común.

Creo que si según los cálculos una lamina de mica soporta 1600 voltios, lo ideal será dejar sólo una para no aumentar la resistencia térmica. Eso sí.... no puedo dejar de pensar que es demasiado fina para esa tensión :rolleyes: , aunque las ecuaciones están ahí para algo :)

Gracias otra vez :):)
 

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