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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Welches Gehäuse würdet Ihr empfehlen?


Autor: Jürgen R. (hobbyloeter)
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Hallo zusammen,

ich soll für einen Praktikumsversuch einen geeigneten Heiztransistor 
auswählen unter der Vorgabe, daß er sich in einem TO-220-Gehäuse 
befindet. Evtl. käme auch ein vergleichbares in Frage, es sollte halt 
ein Loch zum Festschrauben auf den Kühlkörper besitzen.

Nun habe ich nach dem Lesen unzähliger Datenblätter festgestellt, daß 
sämtliche Darlington-Transistoren im TO-220-Gehäuse nur für 
Sperrschichttemperaturen bis ca. 175°C spezifiziert sind. Dies ist für 
die Anwedung etwas gering, wenn man noch den thermischen Widerstand vom 
Gehäuse auf die Sperrschicht berücksichtigt. Außerdem sollte ja auch 
noch etwas "Luft nach oben" sein.

Weiß jemand von Euch ein Gehäuse, das vom mechanischen Aufbau dem 
erwähnten verglichbar ist, das jedoch höhere Temperaturen (> 200°C) 
zuläßt?

Vielen Dank schonmal!

Gruß
J.R.

Autor: Bernhard R. (barnyhh)
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Das Problem ist nicht der Kunststoff , aus dem das Gehäuse des 
Transistors besteht, sondern die Kristall-Temperatur des Transistors. 
Bei Einsatz eines anderen Halbleiter-Materials (mit höherer zulässiger 
Betriebstemperatur) "gingen" auch höhere Temperaturen.

Bernhard

Autor: Jürgen R. (hobbyloeter)
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Danke für die schnelle Antwort, Bernhard!

Aber so richtig hilft mir das auch nicht weiter. Ich bin halt an das 
gebunden, was der Markt so hergibt und das ist Silizium.

Oder soll ich mich jetzt ins Labor stellen und mir meinen eigenen 
Kristall zusammenmixen? ;-)

Außerdem hab ich bei meinen Recherchen auch Datenblätter von 
Transistoren gesehen, die höhere Temperaturen können. Die waren aber 
alle im TO-3-Gehäuse.
Also, ich denke, es hat doch was mit dem Gehäuse zu tun!

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Jürgen R. (hobbyloeter)

>Aber so richtig hilft mir das auch nicht weiter. Ich bin halt an das
>gebunden, was der Markt so hergibt und das ist Silizium.

Nöö. Es gibt Hochlastwiderstände im To220 Gehäuse. Wie heiss die werden 
dürfen weiss ich aber nicht.

MFG
Falk

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Also ich kenne ja Heiztransistoren aus Quarzöfen und so, aber wozu 
braucht man mehr als 175°C ? Mal abgesehen davon, dass irgendwann auch 
mal der Lötzinn wegläuft bieten sich doch da eher Lastwiderstände oder 
Keramikheizelemente an, hm?

Autor: Jürgen R. (hobbyloeter)
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@ falk:
Ist mir schon klar, daß es auch Widerstände in diesem Gehäuse gibt. Hab 
davon sogar einen davon auf meiner Schaltung. Mir gehts hier um die 
TRANSISTOREN und dafür ist mir nix anderes als Silizium bekannt. Ja gut, 
ganz früher gabs auch mal noch Germanium-Transistoren ...


@ haku:
175°C reichen noch nicht, wenn das zu Beheizende auf ca. 130°C gebracht 
werden soll und noch der thermische Widerstand incl. etwas "Sicherheit" 
(Stichwort: Lebensdauer der Transistoren) mit einkalkuliert werden soll. 
Heizwiderstände hätten bei dieser Anwendung den Nachteil, daß ich die 
abgegebene Heizleistung nicht regeln kann. Dafür bräuchte ich dann doch 
wieder einen Transistor.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Jürgen R. (hobbyloeter)

>TRANSISTOREN und dafür ist mir nix anderes als Silizium bekannt. Ja gut,
>ganz früher gabs auch mal noch Germanium-Transistoren ...

Und es gibt noch Galliumarsenid sowie Silliziumkarbid, welches sehr 
hochtemperaturfest ist.

>Heizwiderstände hätten bei dieser Anwendung den Nachteil, daß ich die
>abgegebene Heizleistung nicht regeln kann. Dafür bräuchte ich dann doch
>wieder einen Transistor.

Ja und? Mit PWM kein Problem.

MFG
Falk

Autor: Wolf (Gast)
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Einige wenige Transistoren gehen bis 200° in der Sperrschicht, Plastik 
ist nicht dabei.
TIP562/ 565 / 575 ...
Darlingtons TIP600 ...
2N3789...90...91...92
2N4398...99
2N4904...05...06
2N4998
2N5000
2N5148
2N5150
Aber warum nimmst Du keine Wechselspannung zum Ver-Heizen mit Triac und 
Controller-IC?

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Für die transistoren gibt's auch noch eine Derating-Kurve über die 
'Die'-Temperatur (mit 'Die' ist die Silizium-'Pille' gemeint). Bei 200°C 
im 'Die' ist eigentlich bei allen Silizium-Leistungstransistoren Ende 
der Fahnenstange. Dabei darf dann auch keine Leistung mehr im 'Die' 
umgesetzt werden, d.h. der zulässige Strom ist damit Null, was auch 
keine Heizleistung mehr bedeutet. Dies ist für Deine Forderung (damit 
meine ich 'hobbyloeter') natürlich kontraproduktiv.
Damit scheiden auf Halbleitermaterial basierte aktive Heizelemente bei 
Temperaturen über etwa 100°C aus (fiktiver Wert, der aber noch weit 
unter den 175°C bzw. 200°C der maximalen 'Die'-Temperatur liegen muß).
Wer darüber hinaus etwas aufheizen will, muss dies mit anderen 
(passiven) Heizelementen realisieren - allerdings können hier durchaus 
Transistoren als Steuerelemente (regelnd) herangezogen werden, wobei man 
sie dann recht 'cool' betreiben sollte. ;-)

Schon mal Deinen Praktikumsbetreuer nach dem Sinn/Unsinn dieser 
sogenannten 'Vorgabe' befragt. Evtl. hast Du die Vorgabe auch nicht ganz 
richtig verstanden?! Oder der Aufgabensteller hat auch keine Ahnung, 
oder man will Euch/Dich mit genau dieser Vorgabe testen, ob Ihr Eure 
Hausaufgaben auch gemachen habt?! Nichts genaues weiß ich nicht. :-)

Autor: Klaus R. (klaus2)
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Heiztransistor? Der soll doch bestimmt nur die Heizung steuern, nicht 
selber heizen???

Oder du suchst einen T-RO/LL-Transinstor?!

Klaus.

Autor: Jürgen R. (hobbyloeter)
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> Heiztransistor? Der soll doch bestimmt nur die Heizung steuern, nicht
> selber heizen???
Doch, gerade das soll er. Besser gesagt zwei davon paralell mit jeweils 
einem Emitterwiderstand von 1 Ohm, aber der dient nur zum Symmetrieren 
der beiden Kollektorströme.


> Oder du suchst einen T-RO/LL-Transinstor?!
Was ist denn das ?!?!

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Wie wäre es mit einer Glühbirne? Wirkt auch gleich als selbstregelnder 
PTC.

- Abdul

Autor: Michael (Gast)
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Also hier würde ich auch den Betreuer nochmal fragen ob wirklich der 
"Transitor" heizen soll oder ob er die Heizleistung "steuern" soll. 
Transitoren sind weniger zum Heizen geeignet aber steuern kann man mit 
denen richtig gut.

Autor: Mandrake (Gast)
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Mit einem Transistor heizen?
Für mich hört sich das nach Quatsch mit Soße an.
Vorgabe hin oder her. Meiner Meinung nach ist das totaler Unfug.
Wahrscheinlich hast du die Vorgabe nicht verstanden. Darauf deutet schon 
hin,
dass du den Transistor auf ein Kühlkörper montieren sollst.
(Was denn jetzt? Soll der Transi richtig heiß werden oder kühl bleiben?)

Sowas macht man normalerweise mit einer PWM als Ansteuersignal, ein paar 
Heizwiderständen entsprechender Leistung und einem Thermofühler wie zum 
Beispiel PT100. Und dann hat man die Heizleistung auch da wo man sie 
haben will und nicht in der Ansteuerschaltung.

Gruß

Mandrake

Autor: Jürgen R. (hobbyloeter)
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> Darauf deutet schon hin, dass du den Transistor auf ein Kühlkörper montieren 
sollst.

Naja, Kühlkörper ist vielleicht nicht der richtige Ausdruck. Es ist eher 
ein Aluminiumblock, der beheizt werden soll. Darauf sind die 2 Transis 
festgeschraubt. Der Rest ist eigentlich schon vorgegeben. Mir geht's nur 
um den Typ von Transistor.

Autor: Michael (Gast)
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Mit einem Transistor heizt man aber nicht. Dafür ist der einfach net 
gebaut, dafür gibt es Heizelemente die man mit einem Transtistor 
ansteuern kann. Man nimmt ja auch keinen 911er um mit dem durch den Wald 
zu brettern.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Michael (Gast)

>Mit einem Transistor heizt man aber nicht.

Doch, doch, das passt schon und wird bisweilen auch gemacht. Nur halt 
nicht  bei 200C Sperrschichttemperatur. Das nur dann, wenn Kollege 
Hobbybastler mal wieder nen Kurzen gebaut hat ;-)

MFG
Falk

Autor: Unbekannter (Gast)
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> Ich bin halt an das gebunden, was der Markt so hergibt
> und das ist Silizium.

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