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Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
21.09.2015,
14:40
(editiert von Sel
am 21.09.2015 um 14:57)
 

Abschätzung für Kühlkörperleistung (Elektronik)

Hallo,

habe diesen Kühlkörper:

Der hat lt. Hersteller einen Rthk von 3,6K/W bei Montage wie im Bild und natürlicher Konvektion.
Nun kommen da dran zwei Leistungstransistoren, die im Extremfall zusammen knapp 60 Watt verbraten müssen (etwa 10 Minuten, danach ist 30 Minuten stromlos, Lüfter läuft im Dauerbetrieb). Dafür reicht ja der Kühlkörper sicher nicht aus.

Nun dachte ich dran, dort einen Lüfter drauf zu bauen. 50mm-Lüfter, bei Reichelt: https://www.reichelt.de/Luefter/FAN-ML-5015-12-S/3/index.html?&ACTION=3&LA=5&ARTICLE=110413&GROUPID=3385&artnr=FAN-ML+5015-12+S
Könnte ich damit hinkommen? Es kommt kein Gehäuse drumrum, also der Lüfter kann frei pusten, oben auf die Kühlrippen gebaut. Umgebungstemperatur maximal 30°C.

Komme ich damit hin? Oder ist wirklich zwingend ein größerer Kühlkörper notwendig? Die Transistoren halten die Belastung aus, mittlerweile (dank euch :-) ) bilde ich mir ein so ein Transistordatenblatt richtig lesen zu können. Grenztemperatur für den Kühlkörper wäre etwa 60°C, mehr sollte es wirklich nicht sein. Die Montage der Transis mit Wärmeleitpaste, Gehäuse TO-247. Ich weiß, ausprobieren und festellen ob das klappt wäre die einfachste Variante. Aber wie ist euer Gefühl für diese Situation? Mein Bauchgefühl: 30 Watt gesamt sind die Obergrenze (und das ist, denk ich, schon seeeehr sportlich)...

Danke, Sel

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
21.09.2015,
14:51
(editiert von Sel
am 21.09.2015 um 14:54)


@ Sel

bitte löschen, diese "Antwort"

nüscht....

xy(R)

E-Mail

21.09.2015,
15:19

@ Sel

Abschätzung für Kühlkörperleistung

http://www.fischerelektronik.de/fileadmin/fischertemplates/download/Katalog/technischeerlaeuterungen_d.pdf

Hier insbesondere am Ende von Seite 2.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
21.09.2015,
15:44
(editiert von Sel
am 21.09.2015 um 15:49)


@ xy

Abschätzung für Kühlkörperleistung

» http://www.fischerelektronik.de/fileadmin/fischertemplates/download/Katalog/technischeerlaeuterungen_d.pdf
»
» Hier insbesondere am Ende von Seite 2.

Bei den Berechnungen habe ich das rausbekommen:
Belastung pro Transistor 30 Watt, Sperrschichttemperatur 100°C, Kühlkörper dann 60°C, Rthk muß dann unter 0,5 K/W sein (nat. Konvektion). Baue ich den kleinen Lüfter dran und rechne optimistisch, also den doppelten Wert, müßte der Kühlkörper einen Rthk von weniger als 1 K/W haben.

Also kann ich das vergessen, trotz Lüfter. Wobei der Kühlkörper ja nur 10 Minuten geheizt wird von kalt aufwärts. Da werde ich eher mal testen. Finger dran, wenns in den 10 Minuten nicht zischt am Finger gehts in Ordnung... :-|

Danke!

LG Sel

xy(R)

E-Mail

21.09.2015,
16:20

@ Sel

Abschätzung für Kühlkörperleistung

» Wobei der Kühlkörper ja nur 10
» Minuten geheizt wird von kalt aufwärts.

Spez. Wärmekapazität von Alu und Masse des KK.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
21.09.2015,
18:36
(editiert von schaerer
am 21.09.2015 um 18:41)


@ Sel

Abschätzung für Kühlkörperleistung

» Also kann ich das vergessen, trotz Lüfter. Wobei der Kühlkörper ja nur 10
» Minuten geheizt wird von kalt aufwärts. Da werde ich eher mal testen.
» Finger dran, wenns in den 10 Minuten nicht zischt am Finger gehts in
» Ordnung... :-|

Ich empfehle Dir bei einer temporären Begrenzung der Einschaltdauer, ein Temperaturschutz auf dem Kühlprofil anzubringen.

In den fruehen 1980er-Jahren realisierte ich sowas mit einem kleinen Transistor BC109 im runden Metallgehäuse TO18. Dieses Metallgehäuse mit gutem Temperaturkontakt zum Aluprofil in einem eng gebohrten Loch (Reibahle...). Die Änderung der Basis-Emitter-Spannung von etwa -2 mV/K war das Mass zur Abschaltung des Leistungskreises.

Man benötigt also eine RS-Flipflop-Funktion...

Wegen diesem direkten Kontakt vom Kollektor des BC109 (es gehen auch andere Kleintransistoren) mit dem Kühlprofil, müssen die Leistungstransistoren isoliert montiert werden. Das erhöht allerdings den thermischen Widerstand.

Es geht auch umgekehrt, in dem man einen Plastik-Kleintransistor, z.B. BC550, verwendet und den flachen Teil des TO92-Gehäuse mit einem flachen Teil des Kühlprofil temperaturfest verleimt. Ein Sekundenkleber oder auch Araldit (2-Komp.-Kleber) eignen sich da wohl eher nicht... :lookaround:

Die Verklebung möglichst nahe bei den Leistungstransistoren ist sinnvoll.

Auf diese Weise muss man die Leistungstransistoren nicht (unbedingt) vom Kühlprofil isolieren.

Es gibt natürlich auch noch beliebig andere Möglichkeiten... :-D

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
22.09.2015,
11:32

@ Sel

Abschätzung für Kühlkörperleistung

Moin Sel,

ich würde einen anderen Ansatz verfolgen:

Verlustleistung vermeiden (reduzieren)!

Erzähl doch mal, WAS Du da Verlustleistungsträchtiges betreiben willst/musst.
Vielleicht tut sich eine Idee auf, die das ganze Problem zu aller Wohlgefallen löst.

Gruß

Ralf



» Hallo,
»
» habe diesen Kühlkörper:
»
» Der hat lt. Hersteller einen Rthk von 3,6K/W bei Montage wie im Bild und
» natürlicher Konvektion.
» Nun kommen da dran zwei Leistungstransistoren, die im Extremfall zusammen
» knapp 60 Watt verbraten müssen (etwa 10 Minuten, danach ist 30 Minuten
» stromlos, Lüfter läuft im Dauerbetrieb). Dafür reicht ja der Kühlkörper
» sicher nicht aus.
»
» Nun dachte ich dran, dort einen Lüfter drauf zu bauen. 50mm-Lüfter, bei
» Reichelt:
» https://www.reichelt.de/Luefter/FAN-ML-5015-12-S/3/index.html?&ACTION=3&LA=5&ARTICLE=110413&GROUPID=3385&artnr=FAN-ML+5015-12+S
» Könnte ich damit hinkommen? Es kommt kein Gehäuse drumrum, also der Lüfter
» kann frei pusten, oben auf die Kühlrippen gebaut. Umgebungstemperatur
» maximal 30°C.
»
» Komme ich damit hin? Oder ist wirklich zwingend ein größerer Kühlkörper
» notwendig? Die Transistoren halten die Belastung aus, mittlerweile (dank
» euch :-) ) bilde ich mir ein so ein Transistordatenblatt richtig lesen zu
» können. Grenztemperatur für den Kühlkörper wäre etwa 60°C, mehr sollte es
» wirklich nicht sein. Die Montage der Transis mit Wärmeleitpaste, Gehäuse
» TO-247. Ich weiß, ausprobieren und festellen ob das klappt wäre die
» einfachste Variante. Aber wie ist euer Gefühl für diese Situation? Mein
» Bauchgefühl: 30 Watt gesamt sind die Obergrenze (und das ist, denk ich,
» schon seeeehr sportlich)...
»
» Danke, Sel

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
22.09.2015,
17:57
(editiert von Sel
am 22.09.2015 um 18:27)


@ schaerer

Abschätzung für Kühlkörperleistung

» Ich empfehle Dir bei einer temporären Begrenzung der Einschaltdauer, ein
» Temperaturschutz auf dem Kühlprofil anzubringen.
» In den fruehen 1980er-Jahren realisierte ich sowas mit einem kleinen
» Transistor BC109 im runden Metallgehäuse TO18.

Danke, wird gemacht. Solche Transistoren fliegen in der Bastelkiste sicher noch rum.

» Wegen diesem direkten Kontakt vom Kollektor des BC109 (es gehen auch andere
» Kleintransistoren) mit dem Kühlprofil, müssen die Leistungstransistoren
» isoliert montiert werden. Das erhöht allerdings den thermischen
» Widerstand.

Die Leistungstransis haben ein isolierendes Gehäuse. Aber der Kühlkörper ist ja zugänglich. Wäre dann schlecht wenn es leitenden Kontakt zwischen irgendeinem Teil in der Nähe oder dem Gehäuse gibt. Ich muß da was erfinden. Es gibt ja auch Temperatursensoren mit einer Ringöse dran. Oder irgend so was... Es kommt ja echt nicht auf Genauigkeit oder Tempo an.

LG Sel