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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Thermische Widerstände


Autor: Vlad (Gast)
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Hi!

Ich habe ein kleines Verständnisproblem mit der Berechnung der maximalen 
Verlustleistung einer Schaltung.

Nehmen wir an, ich habe einer Verlustleistung von 10W.
Rth,JC = 2°/W
Rth,CH = 3°C/W
Rth,HA = 7°/W

TJ darf maximal 150°C betragen.

TC = TJ - Pv * Rth,JC ergibt 130°C
TH = 100°C
TA = 30°C

Heißt das jetzt, dass ich in meinem Aufbau dann eine Umgebungstemperatur 
von 30°C habe?

Je besser ein Bauteil die Wärme ableitet, desto kleiner ist der 
Wärmewiderstand.
Wenn ich statt Rth,JC nun 1°C/W nehme (also keinerer Wärmewiderstand) 
habe ich an TC eine Temperatur von 140°C. Ist das nicht ein Widerspruch? 
Oder heißt dass nur, dass an dem Punkt maximal 140°C anliegen dürfen.

Kann man berechnen wie hoch die Temperatur zwischen Case und Kühlkörper 
wirklich ist?

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Schau mal im Anhang. Hatte mal versucht, das ganze einfach zu 
erklären...

Autor: Vlad (Gast)
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Vielen Dank für die Info, kann ich gut gebrauchen

Autor: Vlad (Gast)
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Wenn ich es also richtig verstanden habe, kann ich mit der Formel im pdf 
nur die maximal zulässige Temperatur berechnen, die ja von mehreren 
Faktoren abhängt.
Wie lässt sich die Temperatur zwischen Kühlkörper und Gehäuse berechnen? 
Für mich wäre logisch, dass auf der Auflagefläche des Kühlkörpers die 
Temperatur die gleiche ist wie TJ und nicht 130°C wie im ersten Posting 
angeführt.

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Denk einfach an eine Reihenschaltung von thermischen Widerständen. 
Verhält sich genauso wie eine Reihenschaltung ohmscher Widerstände...

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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Hallo, Vlad ,

"Heißt das jetzt, dass ich in meinem Aufbau dann eine 
Umgebungstemperatur
von 30°C habe?"

=> Es ist immer zweckmässig, zwischen abhängigen und unabhängigen 
Variablen zu unterscheiden ( erst Ursache => dann Wirkung ), auch wenn 
dadurch gelegentlich gewisse Paradoxien entstehen.

Gruss

Autor: HildeK (Gast)
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Addiere deine einzelnen, in Reihe liegenden Wärmewiderstände. Hier 12 
K/W.
Multipliziere mit der Leistung an der Sperrschicht. Hier 10W.
Du erhälst 120K.
Das heißt, dass deine Sperrschichttemperatur 120K über der 
Umgebungstemperatur liegen wird.
Oder, dass dein Kühlkörper (10W * (2+3)K/W) = 50K kälter sein muss als 
die Sperrschicht.
Oder, dass dein Gehäuse 10W*2K/W = 20K kälter sein muss als die 
Sperrschicht.
Immer vorausgesetzt, du willst die 150° am Halbleiter nicht 
überschreiten.

>Heißt das jetzt, dass ich in meinem Aufbau dann eine Umgebungstemperatur
>von 30°C habe?
Nein, es heißt, dass deine Umgebungstemperatur maximal 30°C betragen 
darf, damit deine Sperrschicht die 150°C nicht überschreitet.

>Wenn ich statt Rth,JC nun 1°C/W nehme ...
>... Oder heißt dass nur, dass an dem Punkt maximal 140°C anliegen dürfen.
Genau - nur das heißt es. Wie auch immer du dafür sorgst, dass dem so 
ist.

>=> Es ist immer zweckmässig, zwischen abhängigen und unabhängigen
>Variablen zu unterscheiden ( erst Ursache => dann Wirkung ), auch wenn
>dadurch gelegentlich gewisse Paradoxien entstehen.
Ich hab's jetzt einfach mal einfach erklärt ... :-)

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