Kuehlkoerperdimensionierg

Ganz grob und überschlagsmäßig:

Aus der gesamten Verlustleistung und dem Rth des Kühlkörpers ergibt sich eine Temperaturerhöhung der Montagefläche (real muss man annehmen, dass die Montagefläche an den sechs montagestellen jeweils noch etwas wärmer ist) um ca. 53K (558W * 0.09K/W). Bei einer angenommenen Umgebungs- bzw. Kühlmitteltemperatur von ca. 25 Grad Celsius hat dann die Montagefläche des Kühlkörpers ca. 78 Grad Celsius.

Ich nehme an, dass Rth CH der thermische Widerstand der Isoliermaßnahmen inklusive Wärmeleitpad/-paste sein soll. Daraus ergibt sich eine Temperatur der Transistorgehäuse von ca. 9K über derjenigen der Montagefläche des Kühlkörpers, also ca. 87 Grad Celsius. Die Sperrschichttemperatur beträgt dann etwa 134 Grad Celsius (ca. 47K über Gehäusetemperatur).

Bei den Widerständen kommst Du mit dem Gehäuse auf grob 1K über der Montagefläche des Kühlkörpers, also um die 79 Grad Celsius. Die Widerstandsschicht liegt noch einmal 10K höher, also bei etwa 89 Grad Celsius.

Dabei muss man (wie oben schon kurz angedeutet) beachten, dass die Temperatur der Montagefläche des Kühlkörpers nicht homogen sein wird. Schließlich hat er lateral auch einen Wärmewiderstand, wodurch die Stellen, an denen Wärme eingespeist wird, wärmer werden, als deren Umgebung. Wegen dieses lateralen Wärmewiderstandes sind Kühlkörper (zumindest solche für Konvektionskühlung) effizienter, wenn die abzuführende Leistung nicht von einem einzelnen Transistor/Widerstand/etc. eingebracht wird, sondern von mehreren.

Auch die Temperaturerhöhung des Kühlmediums muss eventuell bedacht werden.

Grüße,

Günther

"Andre Grosse Bley" schrieb im Newsbeitrag news:caiemc$n0g$ snipped-for-privacy@sunu789.rz.ruhr-uni-bochum.de...

Hallo Andre, das ist schon mal die halbe Miete. Damit weißt du jetzt, daß deine Kühlkörpertemperatur 53Grad über der Umgebungstemperatur(Tamb) liegt. Diesen Wert mußt du jetzt bei den Bauteilen hinzuzählen. Schließlich sitzen die ja auf dem heißen Kühlblech.

Heatsink: Ths = Tamb + 588W*0.09K/W = Tamb + 53K

Mosfet: Tj = Tamb + 53K + Pmosfet*(Rthjc+Rthch) Widerstand: Tr = Tamb + 53K + Pwiderstand*Rth

Gruß Helmut

Helmut Sennewald schrieb:

Und mit diesen Werten gehst Du in die Deratingkurve der Transistoren bzw. Widerstaende und siehst, welche Verlustleistung Du ihnen bei dieser Tj bzw. Tr zumuten kannst. Ist diese zumutbare Verlustleistung kleiner als Deine vorauszusehenden/gewuenschten 182 bzw. 14 Watt, dann musst Du einen besseren Kuehlkoerper auswaehlen, und neu rechnen. -->

Schrittweise annaehern.

Viel Erfolg.

Wolfgang

Moin Günther,

Genau da steckt ja die Crux. Bei allen Fundstellen wird bei der Angabe des Wärmewiderstands eines Kühlblechs oder Kühlkörpers von genau einer Heizquelle ausgegangen. Die Frage ist nun, wie weit sich die Effizienz eines gegebenen Kühlaggregats verbessert, wenn zwei oder mehrere Transistoren drauf montiert sind und heizen. Die einzige Quelle, die ich in dem Zusammenhang gefunden habe (ein uraltes Schaltungspraxisheft von Franzis ;-)) zeigt eine kleine Grafik, nach der sich bei Verwendung zweier Transistoren der Wärmewiderstand um ca.

20-40% verbessert. Was ja auch in etwa den Praxiserfahrungen entspricht. Hab das Bild mal hier zum Anschauen abgelegt:

Googelt man weiter nach dem Problem, landet man immer bei FloTherm - anscheinend ein teurer Spaß.

Rainer

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"Immerhin sind im aktuellen Linux-Kernel etwas über 7000 GOTO's"
"19 sind von mir ;-)"
(H. Milz und G. Acher in de.sci.electronics)

=?ISO-8859-1?Q?G=FCnther?= Dietrich (guenther snipped-for-privacy@despammed.com) wrote: : Ich nehme an, dass Rth CH der thermische Widerstand der Isoliermaßnahmen : inklusive Wärmeleitpad/-paste sein soll. Daraus ergibt sich eine

Genau. (Case -> Heatsink). Extra isolierung ist nicht noetig, da die Montagefläche bei den verwendeten Bauelementen isoliert ist.

Danke an alle, ich habe meinen Denkfehler jetzt gefunden. Der "Wärmestrom" durch Rth_HA ist natürlich die Summe aller Einzelströme. Jetzt weiss ich, dass ich ein Kühlaggregat mit geringerem R_th benötige. Oder die Leistungen anders aufteile. Mal schauen.

Grüße, Andre

PS: Ich gehe von 50° Umgebung aus und versuche auch mgölichst deutlich unter den absolute Maximum Ratings zu bleiben. Ich denke

25K Reserve sollte ausreichen.

Andre Grosse Bley schrieb:

Zum Nachlesen hab ich zwischenzeitlich was dazu gefunden:

Auf Seite

Im Katalog "A_Gruppe.zip" auf den ersten paar Seiten gibt es u.a. eine Beispielrechnung fuer mehrere Waermequellen.

Gruss,

Wolfgang