Kuehlrippen und Temperatursensoren

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Am 21.09.24 um 23:12 schrieb Kay Martinen: > Am 21.09.24 um 22:26 schrieb Hartmut Kraus: >> Öhm nee, ist Schwarz nicht "gar keine Farbe", egal für welchen >> Bereich? >

Nicht der Legende nach. Weiß IST (für unsere Augen) die "Summe aller (sichtbaren) Farben". Das siehst du sehr schön, wenn du weißes Licht in sein Spektrum zerlegst. Die Natur macht's uns vor, mit dem Regenbogen.

Nein. Was ist denn eine "Nicht-Farbe"? Die einzige "Nicht- Farbe" ist nun mal Schwarz, und das ist nun mal gar kein (sichtbares) Licht. Oder hast du schon mal schwarzes Licht gesehen? ;) Farben kannst du auch "zusammensetzen", z.B ergibt Rot und Blau (im richtigen Verhältnis) gemischt Grün. So, nun versuche mal, alle möglichen Farben so zu mischen, dass Schwarz 'rauskommt. Kannst du vergessen.

Man muss auch zwischen Lichtfarben und Körperfarben unterscheiden. Ein "weißer" Körper sieht auch nur weiß aus, wenn du ihn mit weißem Licht bestrahlst. Der reflektiert eben alles. (Also wenn du ihn mit rotem Licht bestrahlst, erscheint er rot.) Ein schwarzer Körper reflektiert eben genau gar nichts, der absorbiert alles. (Das ist der Grund, warum sich Körper in der Sonne um so stärker aufheizen, je dunkler sie gefärbt sind, und Sommerkleidung üblicherweise hell ist - also Leute, die sich in Schwarz kleiden und damit in die Sonne gehen, müssen wohl 'ne kleine Meise haben. ;) Wer ohne zwingenden Grund ein dunkles oder gar schwarzes Auto fährt, sicher auch. ;)

Ein schwarzer Körper absorbiert aber nicht nur am stärksten, er stahlt auch am stärksten ab (der berühmte "schwarze Strahler" eben). Kein sichtbares Licht, aber Infrarot schon, und das ist für unsere Begriffe nun mal Wärme. Also Leute, die Kühlkörper schwarz färben, haben sich schon was dabei gedacht. ;)

Eiskalt (ich vermute mal, so ganz knapp über dem "absoluten Nullpunkt"). Das erscheint ja schwarz, weil es ALLES in sich 'reinsaugt (nicht nur Licht) und nichts 'rauslässt.

So, das ist mein "populärwissenschaftlicher" (auch empirisch gewonnener) ;) Kenntnisstand. OIch erwarte Gegenrgumente. ;)

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Am 21.09.24 um 23:12 schrieb Kay Martinen: > Am 21.09.24 um 22:26 schrieb Hartmut Kraus: >> Öhm nee, ist Schwarz nicht "gar keine Farbe", egal für welchen >> Bereich? >

Nicht der Legende nach. Weiß IST (für unsere Augen) die "Summe aller (sichtbaren) Farben". Das siehst du sehr schön, wenn du weißes Licht in sein Spektrum zerlegst. Die Natur macht's uns vor, mit dem Regenbogen.

Nein. Was ist denn eine "Nicht-Farbe"? Die einzige "Nicht- Farbe" ist nun mal Schwarz, und das ist nun mal gar kein (sichtbares) Licht. Oder hast du schon mal schwarzes Licht gesehen? ;) Farben kannst du auch "zusammensetzen", z.B ergibt Rot und Blau (im richtigen Verhältnis) gemischt Grün. So, nun versuche mal, alle möglichen Farben so zu mischen, dass Schwarz 'rauskommt. Kannst du vergessen.

Man muss auch zwischen Lichtfarben und Körperfarben unterscheiden. Ein "weißer" Körper sieht auch nur weiß aus, wenn du ihn mit weißem Licht bestrahlst. Der reflektiert eben alles. (Also wenn du ihn mit rotem Licht bestrahlst, erscheint er rot.) Ein schwarzer Körper reflektiert eben genau gar nichts, der absorbiert alles. (Das ist der Grund, warum sich Körper in der Sonne um so stärker aufheizen, je dunkler sie gefärbt sind, und Sommerkleidung üblicherweise hell ist - also Leute, die sich in Schwarz kleiden und damit in die Sonne gehen, müssen wohl 'ne kleine Meise haben. ;) Wer ohne zwingenden Grund ein dunkles oder gar schwarzes Auto fährt, sicher auch. ;)

Ein schwarzer Körper absorbiert aber nicht nur am stärksten, er stahlt auch am stärksten ab (der berühmte "schwarze Strahler" eben). Kein sichtbares Licht, aber Infrarot schon, und das ist für unsere Begriffe nun mal Wärme. Also Leute, die Kühlkörper schwarz färben, haben sich schon was dabei gedacht. ;)

Eiskalt (ich rate mal, so ganz knapp über dem "absoluten Nullpunkt"). Das erscheint ja schwarz, weil es ALLES in sich 'reinsaugt (nicht nur Licht) und nichts 'rauslässt.

So, das ist mein "populärwissenschaftlicher" (auch empirisch gewonnener) ;) Kenntnisstand. Ich erwarte Gegenargumente. ;)

In Klammern: Denkste.

Ist es nicht.

Du, ich hab' hier zwei schwarz eloxierte. Und ich weiß, warum, s.o. ;)

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Am 21.09.24 um 10:36 schrieb Axel Berger: > Wolfgang Allinger wrote: >> Ich wäre auf der Stelle gekündigt worden, hätte ich auch nur 1 >> Sekunde was von unschwarzem KK genuschelt! >

In Klammern: Denkste. Übrigens gibt es keine weiße Farbe, auch keine schwarze. Weiß sind alle sichtbaren Farben zusammen, Schwarz ist gar keine.

Da wäre ich mir also nicht so sicher, s. o.

Ist es nicht, s. o.

Du, ich hab' hier zwei schwarz eloxierte. Und ich weiß, warum, s.o. ;)

Nicht zwingend. SiC ist schon länger gängig - ich habe schon Servernetzteile mit SiC-Halbleitern gesehen, wo das nicht irgendwie deklariert war - wozu auch, wenn der Kunde mit der Bezeichnung nichts anfangen kann?

cu Michael

Vor einiger Zeit dachte ich, ein IR-Thermometer könnte ein nützliches Werkzeug sein. Ich sah also bei Amazon solche Geräte von seriösen Firmen durch, und vor allem die Kommentare der verifizierten Käufer. Danach habe ich erstmal vom Kauf Abstand genommen. Sowas ist vielleicht nützlich für irgendwelche Spezialanwendungen.

Grüße, H.

Am 21.09.24 um 21:37 schrieb Sieghard Schicktanz:

Hat das eigentlich Technische Gründe bezüglich Sicherheit, Festigkeit gg. Strom- oder Spannungs- spitzen u.s.w. oder würde das als Reines Marketing (verlustarmer o.ä.) drauf stehen sollen?

Bei Wikipedia (1) lese ich primär was von Stromschweif und begrenzter Sperrfähigkeit - in Vergleich zu Leistungs-MOSFETs und das nur NPT-IGBTs einfach parallel geschaltet werden könnten.

Positiver Temperaturkoeffizient heißt doch 'nur' das er bei Temperatur-Erhöhung mehr Elektrischen Widerstand hat. Und damit auch mehr Verluste oder?

(1)

Marc Haber wrote on 20.09.2024 15:31:

ich würde der Messung nicht trauen. 90° KK ist bei uns die Übertemperaturabschaltschwelle. Da hat man dann um die 130° Sperrschicht Temperatur.

Wenn du mit IR misst, dann vorher matt schwarz lackieren.

Jan

Am 22.09.24 um 14:06 schrieb Kay Martinen:

Nö, dann fließt ja bei gleicher Spannung weniger Strom.

Hallo Kay,

Du schriebst am Sun, 22 Sep 2024 14:06:37 +0200:

Ersterres sehr wohl, letzteres je nach Ignoranzgrad des verantwortlichen Markentiers. SiC ist ein "Wide Band Gap"- (WBG) Material, Silizium-Karbid oder Korund. Ja, Korund, wie das Schleifzeug, aber halt "etwas anders" verarbeitet. Aufgurnd dessen können diese Bauteile erheblich höhere Temperaturen verkraften als Si und haben noch ein paar andere schöne elektronische Eigenschaften.

Naja, Wikipedia mal wieder. SiC-MOSFETs zeigen nahezu _keinen_ Stromschweif (d.i. Stromtragfähigkeit auch "nach" dem Abschalten der Gate-Spannung), können daher erheblich schneller schalten (ähnlich GaN, ebenfalls ein WBG-Halbleiter und auch gerne für Hoch- und Jöchstfrequenz-Anwendungen benutt). Die Sperrfähigkeit ist auch sehr gut, so gut, daß SiC-MOSFETs als eher weniger für "Niederspannungs"-Anwendungen unter ca. 650V geeignet angesehen werden - da ist GaN günstiger.

Das mit der Parallelschaltung betrifft eigentlich MOSFETs generell, da bin ich allerdings überfragt, wie da die IGBTs dazu stehen, die ja Kaskadenschaltungen aus einem MOSFET und einem - erheblich kräftigeren - Bipolar-Transistor sind. Möglicherweise reicht da der Basisstrombedarf des Leistungstransistors aus, dessen negative Temperaturkoeffizienten überzukompensieren. Der _positive_ Temperaturkoeffizient von MOSFETs wirkt indirekt: Bei Stromerhöhung erhöht sich der Spannungsabfall und wirkt damit der Ansteuerung durch die Gate-Spannung _entgegen_, die ja gleich bleibt, aber durch die höhere Spannung am Transistor weniger wirksam wird. Ein Bipolartransistor zieht dann halt einfach - so die Ansteuerung das hergibt

- entsprechend mehr Basistrom und läßt den Kollektorstrom noch weiter ansteigen. Das hat aber nur Bedeutung für ANalog-Anwendungen.

(So, ich hoffe, ich hab' das jetzt so einigeermaßen richtig zusammengefasst und mich nicht hoffnungslos verheddert...)

Bei gleichbleibendem Strom, nicht bei Parallelschaltung. Da ist der übliche NTC tödlich.

Am 22.09.24 um 14:39 schrieb Hartmut Kraus:

Ich bin jetzt nicht sicher ob ich das in diesem Anwendungsfall so korrekt fände.

Der Strom fließt m.E. durch das Bauteil, der höhere Widerstand dürfte mehr Spannungsabfall bewirken. D.h. I*(mehr Udelta) = Mehr Verlustleistung.

Bei Negativem Temp.Koeffizienten dürfte das mit dem Strom eher hin kommen meine ich. Weil sich das Bauteil durch höhere Temperatur=Kleinerer Widerstand und immer mehr strom weiter aufheizt und selbst zerstören kann. Null Ohm = Kurzschluß.

Allerdings habe ich ehrlich gesagt keine Idee wie das mit den gemeinten IGBTs und im Einsatz in einem; hier angenommenen; Leistungs-Wechselrichter wirklich auswirkt.

Ist lange her das wir so was in der Schule hatten und danach selten brauchten.

Bye/ /Kay

Am 22.09.24 um 23:29 schrieb Kay Martinen:

In welchem konkreten Anwendungsfall?

Nö, Leistung ist Spannung*Strom. Deshalb können ja Bauelemente mit negativem TK nicht thermisch "hochlaufen". Außerdem liegt ja so ein Bauelement in der Schaltung nie direkt an +- Us, sondern immer über einen "Arbeitswiderstand", in welcher Form auch immer.

Richtig, höherer Strom bei nicht im gleichen Maße verringerter Spannung ergibt höhere Leistung.

Nö, vorher stirbt's den Wärmetod. Guck' dir mal das Ausgangskennlinienfeld eines quasi beliebigen Bipolartransistors an, da sollte die Verlustleistungshyperbel eingezeichnet sein.

Stimmt, das ist etwas komplexer. ;)

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Am 22.09.24 um 23:29 schrieb Kay Martinen: > Am 22.09.24 um 14:39 schrieb Hartmut Kraus: >> Am 22.09.24 um 14:06 schrieb Kay Martinen: >>> Positiver Temperaturkoeffizient heißt doch 'nur' das er bei >>> Temperatur-Erhöhung mehr Elektrischen Widerstand hat. Und damit auch >>> mehr Verluste oder? >>

In welchem konkreten Anwendungsfall?

Nö, Leistung ist Spannung*Strom. Deshalb können ja Bauelemente mit positivem TK nicht thermisch "hochlaufen". Außerdem liegt ja so ein Bauelement in der Schaltung nie direkt an +- Us, sondern immer über einen "Arbeitswiderstand", in welcher Form auch immer.

Richtig, höherer Strom bei nicht im gleichen Maße verringerter Spannung ergibt höhere Leistung.

Nö, vorher stirbt's den Wärmetod. Guck' dir mal das Ausgangskennlinienfeld eines quasi beliebigen Bipolartransistors an, da sollte die Verlustleistungshyperbel eingezeichnet sein.

Stimmt, das ist etwas komplexer. ;)

Am 22.09.2024 um 14:28 schrieb Jan Schmidt:

Versuch macht kluch... ;-)

Oder den Emissionskoeffizienten für das Material entsprechend einstellen. Geht aber nur bei den besseren Geräten.

Das mit dem matt schwarz lackieren ist auch mit Vorsicht zu genießen. Sollte erst mal ausprobiert werden. Wenn konduktive und Strahlungsmessung übereinstimmen, dann passt's. Wenn nicht, anderen Lack besorgen. Vor allem: DÜNN auftragen. Dicke Lackschichten isolieren ganz gut. Mit IR wird nur die Oberflächentemperatur gemessen. Unter einer isolierenden Schicht kann's deutlich wärmer sein. Und nochwas: In der Elektronik geht's um ziemlich kleine Strukturen. Je billiger das IR-Termometer, desto größer ist der Messfleck. Man misst dann die ganze Umgebung drumherum also auch noch mit. Die Durchschnittstemperatur ist meistens nicht das Problem. Um die gefährliche Spitzentemperatur messen zu können, braucht es einen möglichst kleinen Messfleck. Der eingebaute Hilfslaser hat i.d.R. eine Paralaxe. Im Nahbereich beleuchtet der Laser dann ein ganz anderes Gebiet als der IR-Sensor sieht. Deshalb nimmt man gerne richtige IR-Kameras. Die sind aber leider teuer. Sieht man nicht senkrecht auf das zu untersuchende Objekt, sondern in einem flachen Winkel, dann neigen viele Oberflächen im IR zum Spiegeln. Dann misst man etwas gänzlich Anderes als das, was man meint, zu messen.

Hoffe, dass das etwas hilft, das Problem in den Griff zu bekommen.