Hallo! Kann mir bitte jemand bei der Berechnung eines Kühlkörper helfen. Und zwar habe ich einen Transistor 2N3055 bei dem 50W verbraten werden sollen. und einen 1 Ohm Widerstand ( http://at.rs-online.com/web/search/searchBrowseAction.html?method=searchProducts&searchTerm=309-1015 ) bei dem 64W verbraten werden sollen. Wie kann ich den Kühlkörper berechnen und kann ich beide Bauteile auf den gleichen Kühlkörper befestigen. Sie sind in der Schaltun ja in Serie. Danke im Voraus Michi
> Wie kann ich den Kühlkörper berechnen und Wozu berechnen? Steht beim Widerstand doch dabei, 1.1K/W. > kann ich beide Bauteile auf den gleichen Kühlkörper befestigen Nein, der KK für den Widerstand wird viel zu heiss, als dass der Transistor das überlebt. > 2N3055 bei dem 50W verbraten werden Bei 50W darf dein Gehäuse maximal 115 GradC heiss werden, also 75 Grad wärmer als die Umgebung, also muss der KK weniger als 1.5K/W haben, deutlich weniger wenn du den Transistor nicht direkt mit ein wenig Wärmeleitpaste draufschrauben kannst sondern eine Glimmerscheibe dadrunter brauchst. Ebenfalls 1.1K/W ist nicht verkehrt. Reichelt hat gar keine mehr für TO3, vielleicht solltest du doch den 2N3055 gegen was 40 Jahre moderneres ersetzen ?
achso danke =) und wie meinst du das mit der glimmerscheibe und der wärmeleitpaste. weil eine glimmerscheibe brauche ich schon. und kannst du mir vlt. auch noch die berechnungen zeigen. und was wäre ein neuerer Transistor, der die Last aushält???
Was ist denn die "Last"? Bisher wissen wir ja nur, dass der Transistor 50W verbraten soll/muss und der Widerstand 64W. Für einen geeigneten Transistor benötigt man aber Spannung und Strom um eine passende Aussage treffen zu können. 50W können zum Beispiel 5V und 10A sein oder aber 10V und 5A. Für diese zwei einfachen Beispiele können zwei unterschiedliche Transistoren zum Einsatz kommen. Zum Beispiel kann es einen Transistor geben, der 5V und 10A schalten kann aber bei 10V und 5A versagt dieser.
Achja, nochwas. Was ist das für ein "Widerstand"? Ist das ein rein ohmischer Widerstand der auch nichts anderes zum Zweck hat als Widerstand zu sein? Wenn ja...also bei 8A Strom an einem Widerstand 64W (da es hier ein Ohm als Widerstand ist sinds "nur" acht Volt Spannungsabfall) zu verbraten finde ich als extrem übertrieben => noch mal über die Schaltung nachdenken. ;)
> kannst du mir vlt. auch noch die berechnungen zeigen. Durch die Isolierscheibe verlierst du ca. 0.3 K/W, um so viel muss der KK also besser sein (mit 1.1 statt 1.5 ist er das auch). > und was wäre ein neuerer Transistor, der die Last aushält??? MJL21194 ?
ok danke.... also ich habe eine Batterie die ich belasten muss. die batterie hat 12V-14V. und als belastung will ich genau 8 Ampere ziehen und dies stelle ich mit dem Transistor ein. also der Strom fließt von der Batterie, über den Transistor und den Widerstand. =)
und ach ja..... der Transistor den du mir vorgeschlagen hast. der müsste auch gehen. Ist dort der KK der gleiche. Und die Berechnung die rechnest du so oder: Rth=75/50=1.5 1.5-0.3=1.2K/W Aber was ist dann mit dem thermischen Widerstand Rth_junction_to_case der im Datenblatt auch immer angegeben ist????
Der 2N3055 hat einen Wärmewiderstand zwischen Halbleiter und Gehäuse von 1,5°/Watt und hält maximal 150° Temperatur aus. Ein Glimmerblatt hat ca 0,5°/Watt. Sind also zusammen 2°/Watt Wärmewiderstand zwischen Halbleiterchip und Kühlkörper. Bei 50 Watt Verlustleistung ist der Halbleiter 50° * (1,5°+0,5° )= 2°/Watt also 100° wärmer als der Kühlkörper. Setzt man eine Zimmertemperatur von 25° Voraus, darf der Kühlkörper also 150° - 100° - 25° = 25° wärmer werden. 25° / 50Watt Verlustleistung muss der Kühlkörper demnach 0,5°/Watt Wärmewiderstand haben. Dann ist der Transistor an seiner maximal zulässigen Temperatur von 150° angelangt. ( Wohlgemerkt bei 25° Zimmertemperatur ). Nicht gerade sonderlich dienlich für die Lebensdauer des Transistors. Abhilfe kann erfolgen entweder viele Transistoren paralell schalten. ( dann kann man sagen die 2°/Watt durch die Anzahl der Transistoren ist der Wärmewiderstand zwischen Halbleiter und Kühlkörper, oder den Kühlkörper zwangsbelüften und damit sorgen das der Kühlkörper deutlich weniger als 0,5°/ Watt Wärmewiderstand hat. Übrigens an diesem Thema kranken praktisch alle Low Cost Labornetzteile. Selbst von namhaften Hersteller. Ich hoffe das ich was zum Verständnis beitragen konnte. Ralph Berres
> Der 2N3055 hat einen Wärmewiderstand zwischen Halbleiter und Gehäuse von > 1,5°/Watt und hält maximal 150° Temperatur aus. Ein Glimmerblatt hat ca > 0,5°/Watt. Das hast du dir jetzt aber aus dem Finger gesogen ohne auch nur EIN MAL im Datenblatt nachzugucken, gelle ? http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/2N3055-D.PDF Es sind 200 GradC http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/AN1040-D.PDF und 0.36 K/W (bzw. 0.1 ohne Glimmer).
Hallo, bei solchen Lasten würde ich auf jeden Fall 2 getrennte Kühlkörper mit Lüfter verwenden. High-End CPU-Kühlkörper sind für solche Lasten ausgelegt.
>ok danke.... > >also ich habe eine Batterie die ich belasten muss. die batterie hat >12V-14V. und als belastung will ich genau 8 Ampere ziehen und dies >stelle ich mit dem Transistor ein. >also der Strom fließt von der Batterie, über den Transistor und den >Widerstand. =) Du willst also eine Batterie mit konstanten 8A entladen....und misst den Strom über einen Widerstand an dem du 64W wegen der Messung verbrätst? Tipp von mir: Verbrate die Energie lediglich in ein/zwei Mosfets (wie kommst du eigentlich auf 50W so? 8A und 6V (64W am R sind 8V Spannungsfall->14V-8V=6V;)) sind bei mir irgendwie grad mal 42W aber egal,, wahrscheinlich Reserve). Also am besten über drei/vier parallelen Mosfets die Leistung (14V*8A=112W) verbraten, Sourcewiderstände zur Symetrierung vorsehen. Die Widerstände so auslegen, dass die nicht mehr als 5W verbraten. Nehmen wir mal an, du nimmst 4 Mosfets dann brauchst du auch 4 Widerstände und der Strom teilt sich dann auch auf. Also durch einen Widerstand müssen dann 2A, bei 5W muss der Widerstand dann 1.25 Ohm groß sein. Man könnte auch einen ein Watt Widerstand einsetzen, dann sinds "nur" ein viertel Ohm. Die sind aber sicherlich preiswerter und auch ökonomischer als ein 64W Widerstand ;)
Mawin Hier ein Datenblatt von Siemens über den 2N3055. Und bitte genau lesen . Da steht =< 1,5°/Watt. Man muss in diesem Falle immer den ungünstigeren Fall also = annehmen. 0,3°/W kenne ich nur Halbleiter in der Verlusleistungsklasse 1KW und höher. Ob das Glimmerblatt jetzt 0,5°/W oder 0,3°/W hat spielt meine ich keine so große Rolle mehr.Einzig und alleine wo ich mich in der Tat geirrt habe ist die maximal zulässige Temperatur die sind beim 2N3055 in der Tat 200°. Aber ich würde diese niemals ausnützen. Nicht umsonst sind modernere Halbleiter oft nur bis 150° spezifiziert. Ralph
@Ralph Berres: >> Einzig und alleine wo ich mich in der Tat geirrt habe ist >> die maximal zulässige Temperatur die sind beim 2N3055 in der >> Tat 200°. Und jetzt sieh dir noch mal den Graphen auf Seite 3 rechts oben an (Total perm. power dissipation versus temperature).
Hallo Magnus Ich habe das Datenblatt auch gelesen und es reingestellt weil behauptet wurde das der 2N3055 ein Wärmewiderstand zwischen Chip und Halbleitergehäuse von 0,1°/W haben soll. Wenn man tatsächlich die 200° Chiptemperatur ausnützen will entschärft sich die Forderung an den Kühlkörper wie folgt. Bei Zimmertemperatur gilt 200° - 100° Temperaturgefälle zwischen Chip und Kühlkörper - 25° Zimmertemperatur sind 75° Der Kühlkörper muss einen Wärmewiderstand von 75° / 50W = 1,5°/Watt haben. Dabei wird der Kühlkörper demnach 75°+25° Zimmertemperatur = 100° heiss. Das deckt sich zwangsläufig auch mit der Deratingkurve auf Seite 3. Ich möchte nicht wissen wie groß die tatsächliche Lebendauer des Halbleiters bei 200° Chiptemperatur ist. Ich bleibe dabei sowas ist Angstbetrieb, und kein verantwortungsbewuster Konstrukteur wird ein Halbleiter unter solchen KO-Bedingungen betreiben. Ralph Berres
>Ich möchte nicht wissen wie groß die tatsächliche Lebendauer des >Halbleiters bei 200° Chiptemperatur ist. Ich bleibe dabei sowas ist >Angstbetrieb, und kein verantwortungsbewuster Konstrukteur wird ein >Halbleiter unter solchen KO-Bedingungen betreiben. Sehe ich ähnlich. Klar kann man ein Bauteil an seinen maximalen Grenzen betreiben, sicherer ist es aber, das Bauteil deutlich unter seinen Grenzen zu betreiben. Meiner einer hat aus diesem Grund so gut wie keinen Mosfet, der nur einen einstelligen Strombereich leiten kann, in der Kiste auch wenn ich selten einen zweistelligen Strom über einen Mosfet leiten muss
Ralph Berres schrieb: > Hallo Magnus > Ich habe das Datenblatt auch gelesen und es reingestellt weil behauptet > wurde das der 2N3055 ein Wärmewiderstand zwischen Chip und > Halbleitergehäuse von 0,1°/W haben soll. Nun, es wurde behauptet das es 0.36 k/W für Wärmewiderstand zwischen Chip und Halbleitergehäuse Und das ist auch korrekt. > 0,3°/W kenne ich nur > Halbleiter in der Verlusleistungsklasse 1KW und höher. Tja, dann hast Du mal wieder wenig Ahnung von der Materie. 0.3 bis 0.4 k/W für Rthj-c sind seit mehr als 30 Jahren üblicher anzutreffender Wert bei TO3 für Transistoren mit einer Nenn-Verlustleistung von 100 bis 200 W.
Hier mal ein Datenblatt von einen jüngeren Transistor BD249C Der hat 125Watt Verlustleistung und 1°/W. Im übrigen diskutieren wir über den 2N3055 und da kannst du es drehen und wenden wie du willst und noch soviel behaupten Transistoren dieser Leistungsklasse hätten 0,3-0,4° /Watt.Im Datenblatt steht nun mal 1,5°/Watt. Maßgebend ist für mich was im Datenblatt steht und nicht das was irgendwelchen allgemein gehaltenen Wunschapplikationen über verschiedene Gehäuseformen steht. Im übrigen leitet sich die Verlustleistung eines Transistors immer aus dem Wärmewiderstand und der maximal zulässigen Temperatur ab. Sprich die angegebene Verlustleistung gilt nur für den Fall das die Gehäusetemperatur auf 25° gehalten kann, was in der Praxis kaum möglich ist. Die Deratingkurve gibt das schon her. Auch diese Tatsache kannst du jetzt glauben oder auch sein lassen. Das ist mir letztendlich egal. In diesem Sinne.
>0.3 bis 0.4 k/W für Rthj-c sind seit mehr als 30 Jahren üblicher >anzutreffender Wert bei TO3 für Transistoren mit einer >Nenn-Verlustleistung von 100 bis 200 W. Wieder eine typische Aussage von Andrew Taylor. Er behauptet er dass man keine Ahnung hätte und dann protzt er selbst mit Unwissenheit. Hier gehts ja um den 2N3055 und nicht um irgendeinen Transistor im TO3-Gehäuse. Und selbst wenn, 0.3-0.4 K/W...ach, auf Andrew darf man halt nicht immer hören...:/
Ralph Berres schrieb:
> Hier mal ein Datenblatt von einen jüngeren Transistor BD249C
..der schon mal ein anderes Gehäuse hat. Aber klar, warum nicht mal was
anderes als TO-3
Noch irgendwelche verzweifelten Versuche Deinerseits Deine Theorien zu
retten?
Geh mal lieber wieder Deine Hamegs kalibrieren oder Netzteil
fabrizieren.
> Und bitte genau lesen . Da steht =< 1,5°/Watt. Ja Ralph, schreib's dir hinter die Ohren GENAU LESEN ! Z.B. meine Beiträge. Ich habe nie etwas gegen die ca. 1.5K/W Rthj gesagt, sondern deine falsche Annahme, der Transistor hielte nur 150 GradC aus korrigiert, und auch in deinem Datenblatt steht gross und deutlich "200 GradC", und den von dir angenommenen Wärmeübergang der Glimmerscheibe von 0.5K/W leicht auf 0.36K/W korrigiert (und 0.1 wenn man nicht isoliert) und ich habe Quellen angegebe. Lies sie einfach mal! Ist zwar nett dass Andrew Taylor mir zur Seite springt, leider liegt er wie immer falsch. BD249 ist natürlich auch eine Alternative für michi2504 bei der er mit den Reichelt-KK auskommen würde und keinen alten SK01 für TO3 kaufen muss.
Mawin Sorry da habe ich dich offensichtlich missverstanden. Das mit den 200° habe ich in einen späteren Beitrag korrigiert und auch die Berechnung dazu. Das du mit den 0,1° nur den Übergang zwischen Halbleitergehäuse und Kühlkörper gemeint hattest, habe ich übersehen. Aber nebenbei der BD249C ist tatsächlich nur bis 150° spezifiziert, ( und ich glaube die meisten modernen Transistoren auch, müßte ich aber mal nachschauen ). Aber 200° Sperrschichttemperatur ist schon heftig und nicht gerade förderlich für die Lebensdauer. Nichts für Ungut Und Andrew Wie ich meine Arbeitszeit verbringe , welche Arbeitszeiten ich habe und was für Tätigkeiten ich zu machen habe lasse ich mir ganz bestimmt nicht hier im Forum vorschreiben. Ich glaube auch nicht das irgendeiner hier im Internet wirklich beurteilen kann wie ich mein Geld verdiene.Ich verkneife mir weitere Aussagen zu deiner Person, weil ich grundsätzlich niemanden in diesem Forum persöhnlich angreifen will, sondern wenn es geht auf sachlicher Ebene bleiben will. Ralph
>Aber 200° Sperrschichttemperatur ist schon heftig und >nicht gerade förderlich für die Lebensdauer. Inwieweit das der Lebensdauer zuträglich ist hängt vom Gehäuse ab, dem Halbleiter sind 200°C relativ egal, von der Lebensdauer her gesehen. Bei so ca. 200°C stellt sich ein anderes Problem ein: die Eigenleitung des ein und anderen Halbleitermaterials tritt hierbei schon stark in den Vordergrund wodurch es durchaus denkbar ist, dass die eigentliche Transistorfunktion zum "Erliegen" kommt. ;)
FET's parallel: ok, aber wie kopple ich dann die Spannung zurück, um mit meiner Stromquelle den Strom auf 8Ampere einzustellen. oder wie sieht di schlatung dazu aus?? und ja die 8W habe ich als Reserve angenommen. mfg michi
Als Anhaltspunkt kannst Du hier schauen: http://www.elv.de/Elektronische-Last/x.aspx/cid_74/detail_1/detail2_558 PDF von EL2010 Du brauchst den Teil, der den Mosfet ansteuert, und eine stabile Referenzspannung am Poti.
Angehängte Dateien:
Also im Prinzip so wie im Anhang nur so als Anhalt ;)
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