En este artículo describo el montaje de disipadores de calor con semiconductores encapsulados en el formato TO-220.
Como habrán notado en mis artículos, cuando es necesario obtener una buena potencia de salida, generalmente conviene usar semiconductores de potencia como por ejemplo el mosfet IRF530 para el control de los leds. La mayor parte de estos semiconductores (mosfet, reguladores, transistores o triacs) están encapsulados en un formato llamado TO-220. Este encapsulado permite de incorporar fácilmente un disipador de calor gracias al hecho que uno de sus lados es una placa metálica con una perforación de para poder fijarlo con un tornillo.
Tecnológicamente hablando, para obtener una disipación de calor eficiente, la placa metálica de los TO-220 se encuentra eléctricamente conectada al pin central del encapsulado (el número 2). Por lo tanto, nuestro disipador que está en contacto con el encapsulado también estará conectado eléctricamente al circuito.
Si nuestro disipador lo usamos con un solo semiconductor y por otro lado no se encuentra en contacto con otras parte metálicas de nuestro equipo, no es necesario aislarlo eléctricamente. En este caso basta solamente un tornillo (por ejemplo de 3 mm de diámetro o M3) y una tuerca.
Por el contrario, cuando usamos un solo disipador para más de un semiconductor o en el caso que este se encuentre en contacto con otras partes metálicas del equipo, será necesario aislarlo eléctricamente. Para esto, necesitamos comprar un "kit" de aislación para encapsulado TO-220 que consiste en una lámina aislante de mica o de un material termoconductor resistente a la temperatura y una arandela especial que permite de aislar también el tornillo de montaje.
En los diseños y fotografías pueden observar el montaje sobre un disipador casero hecho con un perfil rectangular de aluminio. El que lo desea puede mejorar la transferencia de calor entre semiconductor y disipador distribuyendo en ambos lados de la lámina aislante un poco de grasa siliconada, que se puede comprar en los negocios de electrónica. Los kits de aislación modernos usan materiales especiales que poseen una cierta elasticidad por lo que el uso de grasa siliconada no es necesario.
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Hola Gabriel como estas? queria hacerte una consulta que dentro de todo es basica. Un amigo tiene un hijo recien nacido al cual le regalaron una bañadera pequeña que incluye un sistema de «hidro masaje» Para que este funcione utiliza 6 pilas alcalinas tamaño «C» y me parece un desperdicio de dinero que haya que gastar en pilas cuando con un LM7809 se deberia poder hacer un regulador de tension y conectarlo directo al sistema. Si no me equivoco las pilas estan en serie hasta llegar a los 9 voltios se me ocurre y me preocupa como poder calcular el consumo del sistema para poder saber si es suficiente armar un regulador con un LM7809 o si tengo que hacerlo de otra manera. Me podria dar algun consejo del armado de este sistema. Sera suficiente el regulador?
Hola Marco, estaba pensando el motivo de las pilas, probablemente por una cuestión de seguridad ya que es un dispositivo que trabaja en contacto con el agua y para recién nacidos. Recuerda este tema, si pones una fuente sería importante trabajar con seguridad. Yo no pienso que el consumo sea más alto de 1 Ampere sino las pilas durarían muy poco por lo tanto una fuente con regulador 7809 debería trabajar bien. Antes del regulador, sería útil que la tensión no fuese demasiado elevada (no más de 15V) para limitar la disipación de potencia del 7809. De cualquier manera probablemente sea necesario montarle un buen disipador de calor de aluminio.
Hola Gabriel, muchas gracias por tu respuesta. Asi es como yo lo tenia pensado. Pero con una entrada a una cajita de 24 voltios que vayan esos 24 hacia el LM7806 y hacia el L7809. Sera demasiado? Por que una fuente de 15V me quedaria corta para alimentar los 2 reguladores a la vez. Todo esto seria externo a la pequeña bañera claro. 😯
El problema de los reguladores en serie es la disipación de la potencia si la caída de tensión en ellos es elevada y tienen que entregar bastante corriente. Por ejemplo, si tu hidromasaje consume 0,5A, la potencia disipada por el 7809 sería de 7,5 Watts. Se necesitaría un disipador bastante grande. Si lo alimentas con 15V, la potencia sería de 3 Watts. También calentaría pero necesitarías un disipador mucho más pequeño.
¡ buenas noches !
buen aporte muchas gracias.
Muy buena la pagina , yo tengo una consulta para hacer , tengo que hacer una fuente regulable de 0 a 4v para un consumo de 1,2 amp. si me pudieran ayudar les agradeceria saludos
SALUDOS A TODOS, QUISIERA SABER QUE TIPO DE TRANSISTOR USA EL MODULO DE ENCENDIDO FORD MOTORCRAFT 12A199.
Buenas noches. Tengo una soldadora inverter que dejó de funcionar automaticamente, sin calentar ni nada por el estilo. Estoy comprobando algunos componentes y ninguno da corte. Puede ser que el aislante siliconado entre transistores (tiene varios) y placa disipadora se haya degradado y esto ha provocado que la máquina (por seguridad) dejó de funcionar? No enciende la luz de encendido ni el led numérico.
Hola Juan Carlos, no conozco ese tipo de máquinas. Pienso que podrías probar a preguntar en sitios como YoReparo donde hay mucha gente que se dedica precisamente a la reparación de aparatos.
Hola. Hace falta colocar el aislante de mica? Si aislo el disipador de la placa es lo mismo?
Hola Ricardo: si la parte de todos los componentes que vas a fijar al disipador se conectan al mismo lugar (por ejemplo, un 7812 y un 7805 con sus comunes unidos), podés hacer lo que sugerís. Incluso es mejor de esa forma.
Saludos,
Juan
Hola que tal, excelente articulo, solo una duda, estoy diseñando un circuito que tiene 4 mosfet los cuales emiten un señal pwm desfasadas media onda entre si , según mis cálculos cada mosfet requiere un disipador de 11°C/W , según veo en este articulo puedo usar un solo disipador para los 4 mosfet, mi pregunta es ¿debo usar el mismo valor de 11°C/W para el disipador único o se debe recalcular el nuevo disipador? y de ser así ¿Cómo llevo a cabo este calculo.
De antemano agradezco tu respuesta.
Saludos
Manuel
Hola Manuel: tu pregunta es tan excelente como difícil de contestar 🙁 . Yo soy sólo un colaborador del sitio. Quizás te convenga esperar una respuesta más autorizada que la mía (de Gabriel, Héctor u otro lector que pase por aquí).
El tema de los disipadores es un mundo dentro de la electrónica. Los criterios son variados, desde el cálculo que hace uno hasta el dato que te da el fabricante del disipador. Pero hay algo en común y es que en todos los casos está involucrado Δt/W, o sea ‘Aumento de temperatura’ / ‘Potencia’. O sea, cuanto más potencia, menos resistencia térmica necesitas para mantener el aumento de temperatura constante. Necesitas hacer el cálculo para la potencia total que vas a aplicarle al disipador, o sea que en tu caso andaría en unos 3ºC/W.
Pero te repito, esto son sólo palabras, hasta no hacer la prueba…
Saludos,
Juan