TO264 / TO247 Gehäuse isoliert montieren

[Michael O. (mischu)]

Hallo zusammen,

ich habe eine Frage zur korrekten Isolation von MOSFETs und Dioden in 
geerdeten metallischen Gerätegehäusen per Verschraubung.

Kann man denn bei Verschraubung der Komponenten mit Hilfe einer Schraube 
durch das Mittelloch überhaupt sinnvoll die Vorgaben für die 
Isolationsabstände einhalten?

Was müsste man ggf tun und welche Isolationsmaterialien eignen sich?


Oder alternativ: eine einfache und gute Verschraubung mittels Feder um 
in einem kompakten Gehäuse die Leistungsbauteile mit dem Gehäuseboden zu 
verschrauben.

Anwendung:
Netzteil mit PFC (420Vdc Eingangskreis)
Netzanschluss: 230Vac

[oszi40 (Gast)]

Theoretisch gibt es mindestens 3 Möglichkeiten:
1. KK isolieren
2. Glimmerscheibe und Isolierhülse für Schraube
3. isoliertes Bauteil suchen

Es bleibt die Frage, wie spnnungsfest und hitzesicher diese Isolatoren 
wirklich sind. Daher sollte am Ende ein kleine Last- und 
Hochspannungsprüfung stattfinden, da es dabei oft zu Montagefehlern 
kommt.

[Stefan (Gast)]

Glimmer und Isolierhülse oder Nylon-Schraube sind mindestens bis 300 
Volt geeignet - mehr hab' ich nie ausprobiert.

[oszi40 (Gast)]

Stefan schrieb:
> Nylon-Schraube

verträgt wenig Wärme. Pertinax ?

[hinz (Gast)]

Silikonschlauch und Klemmbügel.

[Reinhard Kern (Gast)]

Michael O. schrieb:
> Kann man denn bei Verschraubung der Komponenten mit Hilfe einer Schraube
> durch das Mittelloch überhaupt sinnvoll die Vorgaben für die
> Isolationsabstände einhalten?

Dafür gibt es spezielle Unterlegscheiben mit Ansatz, der genau in die 
Bohrung passt. Festgeschraubt wird mit M3. Alles Standard seit 
Jahrzehnten, siehe z.B.

http://www.ettinger.de/Art_Suche.cfm?ART_GRUPPE=70

Gruss Reinhard

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Reinhard Kern schrieb:
> Festgeschraubt wird mit M3. Alles Standard seit
> Jahrzehnten

Das Problem ist ja auch nicht mit MOSFets und PWM in die Welt gekommen, 
sondern musste schon vor besagten Jahrzehnten bei z.B. Zeilenendstufen 
in Fernsehern gelöst werden. Und da standen mal locker 600-1000 Vss am 
Kollektor.

[Michael O. (mischu)]

Hi zusammen,

ich habe gerade nochmal in die Norm EN60335-1 geschaut.
Darin sind Tabellen für die minimalen Luft- und Kriechstrecken für 
Basis- und Funktionsisolierungen gegeben.

Bei einer Arbeitsspannung von 400 - 500V liege ich mit 
Verschmutzungsgrad 2 und Werkstoffkategorie IIIa/IIIb im Bereich von 5mm 
Kriechstrecke zwischen dem heißen Potenzial und Erde.

Zu meinem Problem:
Die metallische Fahne bei einem TO-220 Gehäuse liegt auf dem heißen 
Potenzial, das Gehäuse zur Wärmeabfuhr ist geerdet. Selbst wenn ich die 
Isoliernippel für die Schraube und eine Glimmerscheibe nehme, dann komme 
ich doch niemals auf eine Kriechstrecke von 5mm, oder?

Beim TO-264 Gehäuse ist es etwas dankbarer, da hier das Befestigungsloch 
mit Kunststoff umspritzt ist. Aber trotzdem reicht doch auch hier der 
Abstand nicht aus zwischen der rückseitigen Metalisierung und der 
metallischen Schraube.... Und selbst wenn ich eine isolierte Schraube 
nähme, dann wäre die Kriechstrecke von der Metallisierung des 
Halbleiters durch das Loch in der Glimmerscheibe / Silikonscheibe immer 
noch nicht ausreichend.


Damit bleibt doch eigentlich nur eine Form übrig, den Halbleiter 
irgendwie zu klemmen.
Sehe ich das falsch??


Vielen Dank für Eure Anregungen!

[Soul E. (Gast)]

Motorola hat schon in den '80ern davon abgeraten, das Schraubloch zu 
verwenden. Bereits bei kleinen Unebenheiten der Auflagefläche biegt sich 
das Bauteil weg und hat keinen sauberen thermischen Kontakt mehr. Eine 
Anpressung über Klemmfeder oder Bügel wurde bereits damals empfohlen. 
Die sollte natürlich mittig angreifen, da wo das Die sitzt.

Die Kriechstrecken hält man ein, indem man die Silikonscheibe ringsum 3 
mm überstehen lässt. Oder (wie weiter oben bereits empfohlen) einen 
Schlauch verwendet, der über das Bauteil gezogen wird.