Corriente de fuga al disipador de calor

Estoy trabajando para reducir la corriente de fuga en una fuente de alimentación aislada.
La fuente de alimentación utiliza un transformador de aislamiento para bajar de 120V / 240V a 6.5V. Luego, el voltaje se rectifica y pasa por cinco reguladores TO-220 LM2941 para generar suministros individuales para las diferentes partes del circuito final. Los LM2941 están unidos a un disipador térmico de aluminio con aisladores Thermafilm entre el regulador y el disipador térmico y el compuesto térmico en la parte superior e inferior de la mica. Los tornillos utilizados para unir los LM2941 tienen arandelas de hombro. El disipador de calor está conectado a la carcasa de la fuente de alimentación que está conectada a tierra.

Si levanto todos los reguladores del disipador de calor, veo una caída en la corriente de fuga de aproximadamente 10uA, lo que indica que la contribución de la interfaz regulador-disipador de calor a la corriente de fuga general de la fuente de alimentación es de 10uA. Me gustaría reducir o eliminar los 10uA de corriente si es posible. ¿Es esta cantidad de corriente de fuga normal para esta configuración, o debería poder reducirla usando un aislante diferente o una configuración de montaje?

Antecedentes:

Estoy midiendo la fuga con un analizador de seguridad eléctrica Dale 601. La prueba específica es la prueba de la red principal en la parte aplicada, donde se aplica voltaje de red (120 / 240V) al lado aislado de la fuente de alimentación y se mide la corriente de fuga al conductor de tierra de protección.

power-supply heatsink leakage-current

— Ingeniero
fuente

¿Hay alguna razón por la cual esta pequeña cantidad de fuga a tierra es crítica, especialmente considerando que proviene del lado secundario del suministro?

— ThreePhaseEel

Eso es ser exigente! El equipo de grado médico permite 50 uA de corriente de fuga.

— Sparky256

Si no está construyendo un dispositivo médico, se le permite tener hasta 250 uA de fuga. Aunque suena alto con 10 uA si lo tiene aislado con casquillos para los tornillos y la mica.

— winny

Este es un dispositivo médico. Se me permite una fuga total de 50uA. Actualmente mido alrededor de 60uA de fuga desde el lado secundario. 40uA proviene del transformador, 10 viene a través de un conjunto de amortiguadores de sobretensión y 10 a través del disipador de calor. Tengo un transformador de fugas más bajo en orden. Estoy buscando formas de bajar los otros dos lugares en caso de que el mejor transformador no sea suficiente por sí mismo.

— Engineman

En ese caso, estás peor. Realmente necesita minimizar la capacitancia del transformador, usar aisladores gruesos y mantener las tapas en Y al mínimo.

— winny

240 V CA a 50 Hz y 10 uA significa una impedancia de 24 Mohms. Pero casi con certeza esto se debe a la capacitancia, entonces, a 50 Hz, esta es una capacitancia de 133 pF y probablemente no tenga nada que ver con una fuga resistiva real.

Por lo tanto, calcule cuánta capacitancia tienen los cuerpos 5x T0220 cuando se atornillan a un disipador térmico grande a través de aisladores.

¿Es esto un problema? No.

— Andy alias
fuente

Gracias por la respuesta. Si proviene solo de la capacitancia, entonces debería ver mejoras al reducir la capacitancia. Para reducir la capacitancia, las dos variables más fáciles de ajustar serían la constante dieléctrica y la distancia d. El Thermafilm tiene una constante dieléctrica bastante baja de aproximadamente 3. No conozco nada mucho más bajo que tenga baja resistencia térmica. Apilar varias hojas debería aumentar la d, pero no veo muchos cambios en la fuga. Hice algunas pruebas más y si tambaleo las hojas colocando una hoja entre dispositivos adyacentes, veo una fuga 5uA menor.

— Engineman

Esto podría deberse a que he añadido un espacio de aire que reduce la constante dieléctrica o podría ser debido a que la fuga es principalmente a lo largo de la superficie a pesar de que trato de mantener todo bastante limpio con guantes, etc.

— maquinista

Para eliminar el efecto de la capacitancia (al menos una parte de ella), también es posible aislar el disipador térmico del gabinete.

— Decápodo