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Smiley Re: Kühlkörper bestimmen
2 Ampere wird das Triac mit einem kleinen Kühlkörper schalten können, sage ich mal aus Erfahrung.



Der erste Wärmewiderstand bezieht sich aufs Gehäuse. Bei Halbleiterbauelementen wird oft nur dieser eine Wärmewiderstand angegeben. Also der Wärmewiderstand von der aktiven Schicht hin zur Gehäuseoberfläche.

Die angegebene Belastbarkeit (für 25°C!!) ist dann meist ein - viel zu hoher - theoretischer Wert, der nur diesen Wärmewiderstand berücksichtig. Man müsste das Gehäuse zwangsweise auf 25°C halten - ganz unrealistisch.



Der zweite angegebene Wert sagt wie gut die Wärmeableitung ohne zusätzlichen Kühlkörper ist. 1 Watt Wärmeleistung führt zu einer Bauteilerwärmung auf 60° über Umgebungstemperatur. Ein hoher Wärmewiderstand bedeutet, das Bauteil erwärmt sich besonders heftig.



Dann ist meist die Umgebungstemperatur auch nicht 25°C, sondern man geht vielleicht von 45 oder 75°C aus. Die erlaubte Sperrschichtemperatur ist meist 150°C. Auch 125°C oder bei CPUs 90°C sind möglich oder 200°C bei Transis im TO-3-Gehäuse.

Außerdem wird man ein Bauteil nicht am Limit betreiben, das verkürzt die Lebensdauer und es gibt dann keine Reserven für Überlast. Manche Bauteile haben heiß schlechtere Eigenschaften. Z.B. hat ein PowerMOSFET heiß vielleicht das 2,5-fache seines normalen Durchschaltwiderstands.



Zur exakten Berechnung bräuchtest Du:

1) Die Umgebungstemperatur. Also eingebaut im Gehäuse. In Betrieb unter max. Belastung. Kann man meist nur grob schätzen.

2) Die zulässige Sperrschichttemperatur.

3) Den Spannunsabfall am Triac im durchgeschalten Zustand. Da habe ich nicht die geringste Ahnung, vermute aber mal so bis 1,5 Volt.

4) Den maximalen Strom. Mit Spannunsabfall und max. Strom berechnest Du durch multiplizieren die Wärmeleistung. 1,5 Volt mal 2 Ampere = 3 Watt.

5) Den Wärmewiderstand von Triac zum Kühlkörper. Der hängt auch davon ab, ob isoliert montiert werden muss (Glimmerscheibe) und ob Du Wärmeleitpaste einsetzt. Die Gehäusebauart spielt eine Rolle. Vermutlich musst Du bei einem Triac grob von 2° pro Watt ausgehen.

6) Den Wärmewiderstand vom Kühlkörper zur Luft. Wenn Du alle anderen Dinge hast, kann dieser letzte Wert ausgerechnet werden.



Rechnen:

1) Alle Wärmewiderstände sind zu addieren. Allerdings haben wir nicht alle Werte, wir wollen ja den Wert für den Kühlkörper ausrechnen. Wir haben die angegebenen 2,3° plus geschätzte 2° für den Wärmeübergang.

2) Die Wärmeleistung ist zu schätzen. Da hatten wir 3 Watt.

3) Die erlaubte Temperaturdifferenz ist festzulegen. Sagen wir mal von 45°C Umgebungstemperatur auf 125°C Sperrschichttemperatur. 80° also.



Jetzt wird gerechnet:

80° geteilt durch 3 Watt = 26.7°/Watt. 4,3°/Watt hatten wir schon einkalkuliert. Der Kühlkörper darf also rund 22°/Watt haben, besser ein wenig weniger (= dickerer Kühlkörper).

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