ancora sui dissipatori (lungo)

il problema della dissipazione di calore dei finali di un ampli mi tormenta da più di un mese ormai. Tra tutti i problemi che ho affrontato per realizzare il mio amplificatore questo è quello che più mi fa venire i mal di testa. Ripeto le caratteristiche principali del mio ampli: 120W su 4ohm per canale, classe AB, circa 40V di alimentazione (dipende dal trasformatore che ancora non ho trovato), 2 transistor per canale con resistenza tra giunzione e dissipatore di 1.53°C/W e temperatura massima di giunzione

150°C. Per la classe AB un singolo transistor dissipa

Pmax = Vcc^2/(Rc * pi^2) = 40^2/(4 * 3.14^2) = 40W circa

Con questi numeri il dissipatore dovrebbe avere una resistenza di 0.5°C/W per singolo transistor per avere una temperatura di giunzione di circa 130°C quando la temperatura ambiente è di 50°C. Un dissipatore così sarebbe bello groso, costoso (e secondo me difficile da trovare) e nel caso di un'alimentazione leggermente maggiore (44V per esempio) insufficiente. Ho cercato allora un'altra soluzione. Ho scartato dissipatori con ventola per via dell'alimentazione (e del costo). Ho visto che in alcuni progetti di Nuova Elettronica utilizzano dissipatori non molto grossi che a volte fanno parte dello scatolo che contiene l'ampli. Uno in particolare da 200W con IGBT ha un'alimentazione di 55V che porta ad una dissipazione di 76W utilizza un contenitore con dissipatori sui lati. Purtroppo non posso dirvi quanto sono grandi perché le foto non sono in dimensione naturale e non ci sono le misure. Ce ne sono anche altri con alette di dimensioni simili. Ho anche pensato di aggiungere altri 2 transistor per canale in parallelo dimezzando così la potenza da dissipare e potendo quindi utilizzare dei dissipatori da 1.8°C/W. Ma in questo caso avrei dei problemi di spazio vsto che dovrei utilizzare 8 dissipatori. Secondo voi posso utilizzare anche io un sistema tipo Nuova Elettronica (sempre che riesca a trovare un contenitore del genere) o devo obbligatoriamente utilizzare dei transistor in parallelo? Voi avete mai avuto dei problemi simili? Come li avete risolti? Vi prego aiutatemi. Grazie

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Giuseppe Gerla
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Che ampli stai realizzando e che transistor finali usi? Secondo me (anche io sono in procinto di realizzare un ampli) l'ideale è usare dissi belli grossi attaccati al contenitore, dove monti i transistor; e collegare i transistor tramite fili. Tanto sui segnali di potenza non è che capti distorsioni... Ciao Cla

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Claudio Carbone

Hum rileggendo i tuoi post precedenti sono quasi sicuro che tu stia realizzando un ampli TDA7250 con i finali TIP35/36 alimentato a +/-40V (altrimenti non avresti i 120W su 4ohm). Occhio che è un amplificatore serio. Leggo anche tuoi messaggi a riguardo dell'alimentatore: 120W su 80V di alimentazione sono 1,5A, cioè 3A di corrente media massima. Ma i picchi penso possano salire parecchio più in alto... Attenzione che l'alimentatore deve essere ben dimensionato. Intendi usarlo con la 230V o in auto? Ciao Claudio

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Claudio Carbone

allora l'ampli e con la 220. non utilizzo integrati ma solo tansistor. Se rileggi bene il primo post hai tutte le informazioni che servono a riguardo. Anche io sarei prorpenso ai dissipatori grossi da contenitore ma come faccio ad essere sicuro che anche così grossi vadano bene? Secondo il tutorial che trovi qui

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la superfice del dissipatore dovrebbe essere di almeno 2000cm^2 (non so se hai un'idea di quanto è grande). Quindi come faccio ad essere sicuro che le dimensioni del disipatore vadano bene?

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Giuseppe Gerla

Considerando una temperatura di lavoro di 90°C e una temperatura ambiente di

50°C, con una potenza di 120W, Rt = 0.333333 E quindi la superfice richiesta è di 438 * 3 = 1314cmq In ogni caso quelli sono valori per lastre di alluminio di spessore 1,5mm, se usi dissipatori alettati di maggior spessore, il trasferimento di calore aumenta, e quindi hai un coefficente inferiore. Cmq l'unica per sapere se la superfice va bene è usarlo: non userai mai l'ampli a tutta potenza continuatamente. E i calcoli li stai facendo per mantenere quelle temperature in ipotesi di potenza massima continua. Facciamo un esempio a potenza inferiore e temperature ragionevoli: Tlavoro = 90°C Tamb = 35°C Plavoro= 75W Rt= 0.73333

Sup = 348 * 1.363636 = 597cmq notevolmente inferiore come puoi vedere. Non ho capito che tipo di transistor adotti (TO220, TO247, TO3): se usi i TO220 o simili, monta una grande lastra di alluminio abbastanza spessa (3mm) e poi su questa un bel dissipatore grosso se usi i TO3 monta i dissipatori singoli

dopodiche prova in varie condizioni l'amplificatore: in varie temperature ed a varie potenze continue (magari usa per i test un generatore di rumore piuttosto che una sorgente standard, così hai una certa omogeneità nell'emissione della potenza) e controlla le temperature dei transistor. Così saprai sicuramente come regolarti. Se usi i TO3 la soluzione migliore è quella di montarli direttamente sui grossi dissipatori e collegarli al circuito tramite cavo. Se usi i TO220 e simili, la soluzione migliore è quella di usare una L di alluminio spessa, sulla quale avviti i transistor piegati, e la quale è a sua volta connessa (con interposizione di pasta termica) al dissipatore principale.

Ho visto anche un thread in cui chiedevi quali transistor usare: io ho scelto la coppia MJ11013-4 in TO3.

Ciao Claudio

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Claudio Carbone

di

calore

io uso la coppia 2SC3281 e 2SA1302 con case TO247

ed

purtroppo questa prova non posso farla perché non ho casse da 4ohm :-(

cmq credo che martedi mi faccio un giro per vedere di trovare dei contenitori con dissipatori annessi abbastanza grossi. Poi monterò direttamente i transistor su di questi usando mica e pasta termica...approposito ma la pasta va messa tra transistor e mica e mica e dissipatore, giusto?

grazie per il tuo aiuto

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Giuseppe Gerla

Giuseppe Gerla ha scritto:

Li si risolve considerando che, nell'ascolto musicale, la potenza media di uscita non supererà mai qualche watt, neanche con casse poco efficienti, e cha la massima uscita verrà fornita solo per transienti brevi e rari. ;-)

Su questa base si rifanno i conti per i dissipatori.

Ciao

Tullio

--
Tullio Mariani, Pisa, Italia.
http://www.geocities.com/half_century/
"Cinico è quella persona che, per uno strano difetto della vista,
vede le cose come sono e non come gli piacerebbe che fossero"
                KARL KRAUS
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T. M.

questo ragionamento mi convince soprattutto in considerazione del fatto che a me piace ascoltare la musica ad un volume non troppo elevato :-) il problema è che c'è mio fratello che è uno scoppiato di musica da discoteca sparata a tutto volume e quindi capita spesso che tenga l'ampli acceso per un'ora non al massimo ma a voce alta. Siccome in classe AB la massima potenza dissipata non si ha al massimo volume ma a una tensione inferiore ho paura che anche se non dovrà dissipare 40 o 50W continui ci andrà vicino. Non vorrei utilizzare un alettamento sottodimensionato perché molte volte ho visto persone che per via di questi problemi erano costretti ad accendere un ventilatore sulle alette e in quelche caso anche in questo modo il finale si bruciava. Forse sarà raro come evento ma dato che la spesa che sto facendo è elevata non vorrei spendere altri soldi. Avevo pensato di ridurre la potenza dell'ampli (80W) solo che non basterebbe se non riduco l'alimentazione. I dissipatori che usi tu quanto sono grandi?

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Giuseppe Gerla

Giuseppe Gerla ha scritto:

Se vuoi un contenitore del genere vai su

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, la sereie pesante dissipante dovrebbe fare per te.

Ciao

Andrea

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F.lli Pirovano

ma il più piccolo costa 70euro? non sono entrato nella sezione membri, tu hai un prezzo più aggiornato?

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Giuseppe Gerla

Giuseppe Gerla ha scritto:

Pare impossibile, ma neanche nel caso di tuo fratello supererai i pochi watt. A seconda dei diffusori, forse neanche il watt.

E' una cosa di cui si fatica a prendere atto, ma prova a fare un semplice esperimento: regola il volume per l'usuale livello di ascolto di tuo fratello e magari aggiungicene un po' fino a portarlo a livelli quasi insopportabili. A questo punto spegni senza toccare il volume, stacca i diffusori e collega al loro posto delle lampade da auto da una decina di watt e riaccendi il tutto, musica compresa. Non vedrai le lampade neanche arrossarsi, a meno che le tue casse siano dei mattoni da 82 dB o meno.

Io metterei un radiatore alettato da 4 o 5 °C/W per canale e dormirei tranquillo: ce n'é d'avanzo.

Devi considerare che il fattore di cresta (rapporto tra valore di picco e valore medio) per segnali musicali è molto alto, e questo spiega tutto.

Ciao

Tullio

--
Tullio Mariani, Pisa, Italia.
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                KARL KRAUS
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T. M.

watt. A

fratello e

A questo

posto

compresa.

dei mattoni

tranquillo: ce

valore

ok, mi hai convinto. GRAZIE

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Giuseppe Gerla

tormenta

eh dai... è ancora poco! Io invece circa 1 anno... ed ho risolto con scatola metallica con coperchio interamente costituito da aletta UNICA (non tanti dissipatori come hai detto tu)

costo??? ti pare tanto montare un sensore di temepratura (lm35 che danno via come il pane) un operazionale doppio (uno che amplifica il segnale e uno usato come comparatore) che quando il dissipatore raggiunge una certa temperatura da te fissata si accende una ventolina che fa abbassare la temperatura (e funge eccome!) come ventolina usi quelle di recupero dei PC...non mi sembra una spesa eccessiva! Se vuoi invece fare una cosa più seria ancora metti due soglie, una con ventola che parte (es. a 70°C) con due led rossi sul frontale dell'apparecchio che indicano la temperatura alta, e la seconda soglia che attiva un attenuatore (fa scattare un relè) che abbassa automaticamente il volume.... che ne dici?

e

usa un dissipatore UNICO è meglio.

4 o 8 transistori... tanto la potenza da dissipare è uguale! valuterei la soluzione grande aletta con soglia per la ventola... poi fai come vuoi.

Saluti Genio Dj

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genio83

[CUT]

la potenza da dissipare è la stessa, quello che cambia è la temperatura assunta dal dissipatore rispetto alla temperatura ambiente, inoltre avere dei transistori meno caldi significa garantire all'apparecchiatura una maggiore affidabilità. Ovviamente il rovescio della medaglia è relativo al maggior costo, ma per un sistema casereccio penso che non sia un grosso problema ;-)

Ciao Pow

--

---------------------------------------------------- Ama il tuo mestiere con passione E' il significato della tua vita Auguste Rodin (1840-1917)

"Not everything that counts can be counted, and not everything that can be counted counts". Albert Einstein

"Hunt for the Engineer and the Engineer will hunt you." Hellraiser5 Pinhead

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Powermos

Aspetta a parlare: una coppia di transistor finali può arrivare a costare anche 7euro. Se ne metti già 4 (2 per canale) sono 28euro solo per i transistor! Ciao Cla

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Claudio Carbone

infatti...la mia coppia di finali costa proprio 7euro. Avendo 2 canali ho già speso 14euro e non mi va di spenderne altri 14.

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Giuseppe Gerla

beh ... al limite spendi meno e se si friggono spendi dopo per prenderne altri ;-))))))

Ciao Pow

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"Hunt for the Engineer and the Engineer will hunt you." Hellraiser5 Pinhead "Giuseppe Gerla" ha scritto nel messaggio news:fVeMa.136302$ snipped-for-privacy@twister2.libero.it...

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Powermos

io preferirei puntare su aletta unica per avere una temperatura semicostante (ho detto semi perchè in pratica la temperatura non sarà mai uguale) e garantire maggiore linearità e stabilità. Se poi metto 4 o 8 transistor, ovviamente 8 è meglio in quanto lavorano con minor corrente, e inoltre la Rch (case-heatsink) è minore. consiglierei di mettere una ventolina con circuito di controllo... poi farà lui.

saluti Genio Dj

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genio83

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