Jump to content

    
Sign in to follow this  
shurshik

Расчет радиатора

Recommended Posts

Так во многих "правильных" радиаторах прижим делается не винтом, а пружинной накладкой на корпус.

Винт - лишь для позиционирования + доп. прижим.

Да, у меня на макете тоже прижимаются пружинками, но фото с тепловизора показывает, что не все пружинки одинаково полезны. Лично я сторонник прижимной планки с двумя винтами.

И почивший IRF рекомендует увеличивать силу прижима:

http://www.infineon.com/dgdl/an-1000.pdf?f...153559099230f35

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

позвольте мне тоже ляпнуть пару слов

 

я не люблю разного рода "термоинтерфейсы", попросту говоря - теплопроводящие пасты. по причине того, что однажды попробовал под фланец капать густое силиконовое масло. контакт великолепен, остатки масла сами вытекают, остаётся только нужная часть для заполнения воздушных промежутков.

 

Но для других это - ересь, поэтому делаю так для себя любимого.

 

 

врочем, на таком контакте не первый год работают самодельные активные нагрузки. В одной из них 5 безымянных биполярных D209 (TO247) рассеивают по 40Вт каждый на общий радиатор HS172-150 с вентилятором 120мм.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest TSerg
по причине того, что однажды попробовал под фланец капать густое силиконовое масло.

При чем тут теплопроводные пасты, прокладки vs силиконовое масло?

Да, я его тоже люблю - для смазки вело-цепи и вилки.

 

Наиболее оптимальный, на мой взгляд - вот такой прижим для ТО-220 и похожих корпусов:

post-29537-1469742306_thumb.jpg post-29537-1469742322_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

В

на последней странице приведена схема использования восьми IXTK22N100L в виде нагрузки 600 В, 2 А. Получается на одном IXTK22N100L рассеивается максимум 150 Вт при 600 В и токе 2 / 8 = 0,25 А.

Только вот непонятно значение сопротивления Rs1 .. Rs8.

Share this post


Link to post
Share on other sites
непонятно значение сопротивления Rs1 .. Rs8.
Номинал и мощность выбирайте сами - чтобы они не сильно разогревались протекающими через них токами. Потому что при изменении сопротивления из-за нагрева будет меняться ток нагрузки.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Чушики. Тепловое сопротивление несоизмеримо, если только не "пилить" до кристалла.

Несоизмеримо с чем? С границей раздела "пластик-воздух"? Мне же почему-то кажется (более того, я в этом даже уверен), что отвод тепла с поверхности пластикового корпуса в воздух (теплопроводность 0,025 Вт/(м*К) ) как бы не на порядок менее эффективен, чем отвод тепла с той же поверхности в алюминий (200 Вт/(м*К) ), даже через термопасту (1-2 Вт/(м*К) ).

Безусловно, теплопроводность от кристалла через пластик в сторону "лица" транзистора раз в 10 меньше, чем на металлическую подложку. Однако транзисторы в корпусе ТО-220F тоже как-то охлаждаются, несмотря на пластик со всех сторон. Например, для "пластикового" 18N50 максимальная рассеиваемая мощность при 25 градусах - 38.5 Вт (для "металлического - 235 Вт). Причём для температур выше 25 градусов поправка для металла составляет 1,88 Вт/градус, а для пластика - только 0,3 Вт/градус.

Ну и, как я говорил, фокус со вторым радиатором я проделывал экспериментально. А потому могу сказать, что субъективно температура "лицевого" радиатора хотя и ниже, чем основного, но до холодного ему далеко. Значит часть мощности, нагревающая этот радиатор до 40-50 градусов, через него всё-таки рассеивается. Если даже дополнительный радиатор рассеивает только 10% мощности, то при 50 Вт это дополнительных 5 Вт. Ну и плюс эффективный прижим. А все эти скобочки, закрепляемые только с одного края - это, лучше, чем ничего, но не более. О полноценном прилегании, тем более к радиатору из металла толщиной 2-3 мм, который и сам пальцами гнётся, речи идти не может. Кстати, на первой вашей фотографии транзистор прижат к радиатору только одним краем.

Share this post


Link to post
Share on other sites
субъективно температура "лицевого" радиатора хотя и ниже, чем основного, но до холодного ему далеко.
Объективные сравнения эффективности охлаждения SO8 в естественном виде и с железякой на крышке показывают, что вклад железяки на крышке близок к нулю:

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/AND9014-D.PDF

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
вклад железяки на крышке близок к нулю

Вот график из приведенной вами статьи:

 

post-86922-1469812766_thumb.png

 

Насколько я могу видеть, при рассеиваемой мощности 1Вт "железяка" (heatsink) снижает температуру SO8-FL более, чем на 40 градусов.

 

P.S. Процессоры вплоть до первого Пентиума имели керамические корпуса, но никто не считал, что по этой причине использование радиатора даёт "нулевой" эффект. Более того, для пентиума и для 486DX4 радиатор с вентилятором были обязательны. То же касается старых видеочипов, южного и даже северного мостов и т.п. И до сих пор мосфеты на многих материнках имеют дополнительные радиаторы, прижатые "с лица", причём через терморезинку.

Edited by Ilya_NSK

Share this post


Link to post
Share on other sites
Насколько я могу видеть, при рассеиваемой мощности 1Вт "железяка" (heatsink) снижает температуру SO8-FL более, чем на 40 градусов.
Прочтите внимательно подписи к графикам - они показывают эффект применения термопасты.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
А потому могу сказать, что субъективно температура "лицевого" радиатора хотя и ниже, чем основного, но до холодного ему далеко. Значит часть мощности, нагревающая этот радиатор до 40-50 градусов, через него всё-таки рассеивается

Может, он греется радиацией основного? :laughing:

И большего эффекта можно было бы добиться увеличенем его размера?

Хотя, эффект от улучшения прижима никто не отменял.

Share this post


Link to post
Share on other sites
транзисторы в корпусе ТО-220F тоже как-то охлаждаются, несмотря на пластик со всех сторон
Вот именно - "как-то". Это самое лучшее определение и есть!..

Была у меня LM3886TF. В даташите указана тепловая мощность 125W, ну я с дуру-то поверил и нагрузил ее ватт на 50. (Да и корпус в стиле Multiwatt выглядел конечно внушительно).

В первом же включении стало ясно, что она греется как зверь, и корпус горячее радиатора, на котором сидит, градусов на 30.

Специально для нее отфрезеровал второй радиатор, которым прижал ее еще сверху. (Ну а какие еще варианты? - не водяное же охлаждение подводить!)

Не помогло(((( Сгорела как спичка.

 

Так что вы здесь как хотите, а я с тех пор в чудеса не верю. Полноизолированный корпус конечно удобен для крепления, но про какие-нибудь рекорды мощности с ним лучше не думать. 50*С на поверхности корпуса - максимум, что можно позволить.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Прочтите внимательно подписи к графикам - они показывают эффект применения термопасты.

Ничего подобного. Первые 4 кривые - "No Heat Sink", т.е. без радиатора, следующие 4 кривые - "Heat Sink, Thermal Grease", т.е. с радиатором и с термопастой. Графиков для радиатора без термопасты там вообще нет.

 

Может, он греется радиацией основного? :laughing:

Не сильно-то нагреется излучением тела с температурой не более 70 градусов блестящий (не чернёный) алюминиевый радиатор. Ещё раз посмотрите график. Как видите, радиатор, прижатый к корпусу SO8, даёт существенное охлаждение.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest TSerg
Ничего подобного.

Не надо умничать.

Проведите эксперимент, установив прибор в корпусе ТО-220 металлом к радиатору и пластмассой к радиатору.

Сделайте замеры температуры радиатора и корпуса и все станет ясно, как в солнечный день.

 

Ну или смоделируйте, скажем в Elcut или Femm, задачу статичной теплопроводности.

Тоже убеждает.

 

Еще не забываем про динамическую теплопроводность. Пластмассовая сторона тут вообще отдыхает.

 

И еще соображение о вредности второго радиатора. Толщина TO-220 всего 4 мм.

Это явно затрудняет конвекцию (надо 8..10 мм и выше).

Значит мы выключаем (уменьшаем теплоотдачу) одну сторону эффективного радиатора и одну сторону неэффективного.

(прижатых к металлу и неметаллу, соответственно)

Это настолько очевидно, что такие варианты нормальными тепло-техниками даже не рассматриваются.

Любители могут делать, что угодно, т.к., как правило, вообще ничего не считают, да и цена их не особо волнует для единичного изделия.

А, сколько я разглядывал конструкций известных брендов - двух-радиаторного способа охлаждения не видел.

 

О полноценном прилегании, тем более к радиатору из металла толщиной 2-3 мм, который и сам пальцами гнётся, речи идти не может. Кстати, на первой вашей фотографии транзистор прижат к радиатору только одним краем.

Сами считали, проверяли? Алюминий у вас откуда, со свалки?

На фото я привел разные варианты крепления и уточнил, что прижим одним винтом за корпус - не лучший способ.

Для ТО-220 надо обеспечить прижим силой 4..5 кгс*см.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Графиков для радиатора без термопасты там вообще нет.
Конечно их нет, потому что однозначно корпус был весь залит термопастой и через нее тепло частично отводилось с термопада на радиатор. А иначе, с одним только радиатором, таких красивых графиков не получилось бы.

радиатор, прижатый к корпусу SO8, даёт существенное охлаждение.
Есс-но, если нет других способов отвода тепла. Однако тепловое сопротивление корпуса SO-8 составляет 2,6 К/Вт при отводе тепла через металлическое основание (thermal pad) и 27,8 К/Вт при отводе тепла через верх, т.е. на порядок хуже. И даже для супер-корпуса SO-8 тепловое сопротивление через крышку в три раза больше. Поэтому если есть возможность устанавливать радиатор там, где тепловое сопротивление минимально, все остальные городушки малоэффективны.
Edited by wim

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this