CALCOLO DISSPIATORI DI CALORE

    Š by Vittorio Crapella

C= CONTENITORE TRANSISTORE
D= DISSIPATORE (ALETTA DI RAFFREDDAMENTO)
A= AMBINETE DOVE LAVORA IL TRANSISTORE

Rjc = Resistenza termica fra junzione e contenitore
Rcd= Resistenza termica fra contenitore e dissipatore
Rda= Resistenza termica fra dissipatore e ambiente
Rja = Resistenza termica fra junzione e ambiente, la somma di tutte le resistenze termiche.

Rja= Rjc + Rcd + Rda

La resistenza termica si puō definire come salto di temperatura diviso la potenza

Rt = dT/ W In particolare per il caso dei transistori sarā:

Pot. Diss.= ( Tj - Ta )/ Rja

Dal manuale dei transistori si puō conoscere la Tjmax e la Pmax per una temperatura del contenitore di 25 gradi ēC, pertanto per un 2N3055 si avrā

Rjc= (220 ēC - 25 ēC)/ 115 W = 1.52 ēC/W

Per sicurezza si usa una Tj pari a Tjmax moltiplicata per un fattore compreso tra 0.5 e 0.7

Rjc= (Tj - Tc)/ Pmax

Rja= (Tj -Ta)/ Pmax

Tc= Ta+ Pmax(Rcd + Rda) Td=Ta + Pmax Rda

ESEMPIO:

DIMENSIONAMNETO DI ALETTA PER UN 2N3055 CHE DEVE DISSIP. 20W

Tjmax da manuale = 200 ēC da cui Tj= 200 x 0.5 = 100 ēC

Supponiamo che i 20W vengano dissipati in un ambiente che raggiunge 30ēC

Rja= (Tj - Ta)/ 20 = 70/20 = 3.5 ēC/W

Rjc= (Tjmax -25 ēC)/115 = ( 200 - 25 )/ 115 = 1.52 ēC/W

Dalla tabella di Rcd in funzione del contenitore per il TO3 senza mica a contatto diretto ho

Rcd= 0.25 ēC/W

Conoscendo che Rja= Rjc + Rcd + Rda posso trovare :

Rda= Rja - Rjc - Rcd = 3.5 - 1.52 - 0.25 = 1.73 ēC/W

Devo ora trovare un dissipatore con una resistenza termica di 1.73 ēC/W Se al posto di una aletta apposita uso una piastra di alluminio nero di spessore 2mm, posso usare la formula seguente per deteminare i cm quadrati di superfice S.

S= 335/ Rda = 335/1.73 = 192 cm2

Se l'alluminio é bianco : S= 400/Rda = 400/1.73 = 231 cm2

Per finire possiamo calcolare la temperatura che raggingerā il contenitore del transistore

Tc= Ta+ P (Rcd + Rda) =30 + 20 (0.25 + 1.73)= 69.6 ēC

mentre quella del dissipatore sarā :

Td= Ta+ P x Rda = 30 + 20 x 1.73 = 64.6 ēC

TABELLA Rcd

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