【应用】650S＃50厚膜型胶粘带在充电器内置散热片隔离绝缘与耐高压应用
应用背景：
笔者设计一款200W充电器，使用半桥驱动拓扑结构，整流输出直流电压为38V。 供给锂电池组控制系统进行恒压和恒流充电 ，主要应用在电动自行车产品上。 设计时该充电器板要求有快速充电功能，快充时电流达到5.0A；输出短路保护以及壳温度保护功能。考虑到快充功率和散热问题，除了开关MOSFET和整流器加装铝散热片外，还需要对散热片进行过温检测保护设计。采用两组整流器输出，产品需要通过耐高压测试， 以确保该充电器对使用者安全使用。
图1：LLC半桥充电器开关MOSFET和整流器采用独立铝材质散热片
产品选型：
产品原型设计阶段采用LLC串联谐振半桥拓扑结构电路，为了充分利用产品内部紧凑散热结构，在产品塑胶的上盖内部嵌入独立散热片，通过散热垫片将来自开关MOSFET和整流器散热片的热量均匀散热到嵌入散热片上，同时为了满足充电器能顺利通过4.8KV耐高压测试要求 ,整流二极管上附加的铝散热片必须使用胶粘带隔离和电气绝缘。考虑到寺冈胶粘带有非常高的耐高压特性和绝缘优势。选用型号为：650S#50厚膜型胶粘带, 该粘贴层表面使用耐高温的硅酮类粘着剂，耐热温度高达到200℃优势，不会轻易出现老化现象。循环使用表面也不会产生脱胶残留污渍现象。耐击穿电压高达10KV，满足充电器产品耐高压测试要求，主要用于铝散热片电气绝缘隔离。可根据生产实际配置需求定制切割不同机械尺寸。
图2： TERAOKA（寺冈）Kapton® 胶粘带 650S#50 在铝材质散热片隔离应用
图3： Teraoka（寺冈）Kapton® 胶粘带 650S#50 在充电器铝材质散热片绝缘应用
产品耐高压测试：
首先将数字高压测试仪设置在4800Vac，测试点在输入初级对次级； 下限电流设置为0.5mA，上限电流为12mA ；时间设置大于1秒，进行耐高压测试 ，数字高压测试仪显示绿灯(PASS). 证明650S#50胶粘带耐绝缘隔离效果好， 能顺利通过耐4.8KV高压测试.
图4: 4.8KV耐高压测试，测试合格
Kapton® 胶粘带主要特性：
Teraoka（寺冈）出品聚酰亚胺胶带胶粘带，主要材质是聚酰亚胺胶为主, 产品总厚度为0.080mm ; 总长度为20米，粘着力6.13（625）N , 抗拉伸强度245.2 N； 延伸率 50％。非常适用于铝材质散热片表面绝缘隔离紧固，不胶粘层表面采用离型膜高分子特殊材料，耐化学液体腐蚀。胶粘层表面采用高温耐热的硅酮粘贴剂，耐高压击穿电压为10KV，防火耐阻燃性好，符合UL510要求； 耐高温，符合UL额定温度200℃ 要求。UL认证文件编号为56086。 环保易于使用，不需要专用防护操作具。不会溶于水，符合MSDS化学品认证要求。
图5： Teraoka（寺冈）Kapton® 胶粘带 650S#50 产品图
Kapton® 胶粘带 650S#50 成功应用案列：
Teraoka（寺冈）是高性能Kapton® 系列胶粘带产品领导者。出品650S#50型号，独特耐高压绝缘电气特性、极好耐热性与机械耐疲劳性能。能适应在电源产品耐高温场合产品应用，目前已大量应用在电动自行车 ,已经过真实项目验证。品质过硬,适用于充电器内部散热片电气绝缘隔离应用。由世强元件一级原厂代理供货，交货有保障。
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