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Das TO-220-Gehäuse ist ein Plastik-Gehäuse für Leistungsbauteile.


TO-220-Gehäuse


TO-220-Gehäuse

Das TO-220-Gehäuse wird für Leistungsbauelemente verwendet.

Das Gehäuse hat eine Kühlfahne und meistens 3 Anschlüsse. Es gibt auch Varianten mit zwei Anschlüssen. ICs können auch bis zu 7 Pins haben (mit einem Pin-Abstand von 1,27mm).

TO220.png

Die Anschlussbelegung ist nicht einheitlich. Ein Anschluss ist mit der Kühlfläche verbunden. Die Pins haben einen Abstand von 2,54mm.

Bei höheren Strömen muss das Gehäuse auf eine Kühlfläche oder einen Kühlkörper montiert werden. Da ein Anschluss mit der Kühlfläche verbunden ist, muss der Kühlkörper meistens durch ein Isolierplättchen isoliert werden. Das Isolierplättchen ist entweder aus Glimmer oder wärmeleitendem Kunststoff.

Belastbarkeit

Die Belastbarkeit eines Leistungsbauelementes hängt von der Montageart und der maximal erlaubten Umgebungstemperatur ab. Wenn das Bauelement eingebaut ist, sind Temperaturen von 45°C oder gar 60°C ohne weiteres möglich. Auf Angaben für 20°C oder 25°C sollte man sich nicht einlassen.

Regeln

  • Die Bauelemente werden zerstört, wenn sie zu heiß werden.
  • Es muss immer für ausreichend Kühlung gesorgt werden.
  • Manche Integrierten Schaltung haben einen eingebauten Temperaturschutz. Dazu zählen die linearen Spannungsregler der Serien 78xx und 79xx.
  • Das TO-220-Gehäuse kann zu Kühlung auf einen Kühlkörper oder auf die Leiterplatte geschraubt werden.
  • Für höhere Leistungen werden spezielle Kühlkörper benötigt. Es gibt Verfahren wie die benötigte Wärmeleitfähigkeit berechnet werden kann.
  • Die folgende Tabelle ist eine Richtlinie, die auf der sicheren Seite liegt.
Montage bis 45°C bis 60°C
Ohne Kühlkörper 1,7W 1,4W
Auf Leiterplatte 2,1W 1,8W
Kühlkörper
25mm*17mm*13mm
3,8W 3,3W
Kühlkörper
unter 10K/W
10,8W 9,5W

Kühlkörper

Die Leistung in einem Bauelement wird in Wärme umgesetzt. Bauelemente hoher Leistung werden in Gehäusen mit einer Metallfläche angeboten. Diese wird mit einem Kühlkörper verbunden, der die erzeugte Wärme an die Umgebung abgibt.

Kühlkörper sind

  • einfache Metallflächen
  • manchmal U-förmig gebogen
  • spezielle Kühlkörper mit Lamellen oder Fingern

Die Kühlfähigkeit eines Kühlkörpers wird in K/W angegeben. Damit wird angegeben, um wie viel °C sich der Kühlkörpers pro Watt erwärmt.

  • Je geringer der K/W-Wert ist, umso besser kühlt der Kühlkörper
  • U-förmige Kühlkörper für TO-220 haben zwischen 15K/W und 30K/W
  • kleine Spezialkühlkörper für TO-220 haben zwischen 8K/W und 20K/W
  • große Kühlkörper gibt es bis hinunter zu 2K/W