Kühlkörper berechnen

[Rosenthal]

Hallo, ich habe eine neue Frage.
In meiner Schaltung verwende ich den 2N3055. Ich soll nun einen Kühlkörper berechnen. Habe schon mal versucht den Kühlkörper zu berechnen. Würde jetzt gerne wissen, ob ich damit richtig liege, ober ob noch etwas zu beachten ist.

Ich habe dazu die Spannung Uec mit einem Messgerät im laufenden Betrieb gemessen (10,7V). Es fließt ein Gesamtstrom von ca. 2A.
Daraus ergibt sich P=U*I=21,4W
Aus dem Datenblatt: Tj=200°C und Rthj-case=1,5K/W

Die Umgebungstemperatur nehme ich jetzt mal mit 45°C an. Daraus ergibt sich ein Delta T=(200-45)*0,8= 124°C

Rthj=Rthj-case+Rthj-kühlkörper=delta T/P=124°C/21,4W=5,79°C/W

Daraus folgt Rthj-kühlkörper=Rthj-Rthj-case= 5,79K/W-1,5K/W= 4,29K/W

Stimmt die Rechnung so, oder fehlt noch irgendwas?

Vielen Dank im Voraus

[Hessibaby]

Hi Rosenthal,

bei 21,4W Verlustleistung darf die maximale Substrattemperatur laut Datenblatt nur 165°C betragen da der Transistor sonst in den First-Breakdown geht d.h. ein unkontrollierter Elektronenstrom einsetzt der zur Zerstörung führt da durch die schlagartig zunehmende Erhitzung der second Breakdown d.h. Auflösung der PN-Dotierung einsetzt. Die optimalen Betriebsbedingungen hast Du bei 25°C und das ist auch die Basis für die Kühlköperberechnung. In den Berechnungen oben hast Du lediglich die Erwärmung des Transistors bei dem entstehenden Leistungsverlust berechnet der bis zur maximalen Temperatur geht. Da Du aber bei der Belastung nur bis 165°C kommen darfst darfst Du auch nur mit dieser rechnen.

Gruß Hartmut

[Rosenthal]

Das heißt also:

DeltaT=(165-25)*0,8=112
P=21,4
Rthj=5,2K/W
Rthj-Kühlkörper=3,7K/W

Oder?

Ich kenne mich mit Kühlkörpern nicht aus. Gibt es solch einen Kühlkörper, der diese Wärme abführen kann?

Die 45°C als Umgebungstemperatur habe ich angenommen, da die Schaltung mit dem 3055 in einem Ladegerät (welches sehr Warm wird)untergebracht ist.

[Hessibaby]

Hi Rosenthal,

korrekt . Jetzt läßt Du noch etwas Toleranz (Sicherheit) zu und suchst Dir einen KK mit 3-3,5 K/W heraus und dann bist Du im grünen Bereich.

Gruß Hartmut

[engineer]

Wichtig sit, auch den Übergang zum KK zu berücksichtigen: Welche Paste man benutzt, ist z.B. von Bedeutung, wenn es um hohe Leistungen geht.

Bedeutsam ist auch, on der KK gut beöüftet wird und die Luft konvektieren kann: Leichte, turbulente Luft löst die Randschichten auf, die den KK gegen die Luft isolieren. (Nordseewindeffekt)