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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wie SOT23 Gehäuse kühlen


Autor: Robert (Gast)
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Hallo,

ich habe mir aus einem ZXLD1362 einen LED Treiber gebaut, für 700mA 
Konstantstrom.
Nun habe ich festegestellt, dass dieses winzige Bauteil doch etwas warm 
wird. Der einzige Wärmekontakt basiert ja momentan über die Pins auf die 
Kupferflächen der Leiterplatte.

Was gibts es denn für Möglichkeiten, die Wärme besser abzuführen ? 
Vielleicht eine Art Vergussmasse ?

Vielen Dank für die Antworten !

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
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Ich rate dir zu Wärmeleitkleber (teuer aber gut!) und einem Stück 
Blech(Kupfer/Alu).
Das funktioniert ganz gut.
Wärmeleitpaste geht theoretisch auch, in der Praxis scheiterts an der 
Befestigung des Kühlkörpers.
mit freundlichen Grüßen,
Valentin Buck

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
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Wieviel ist "etwas warm"?

Autor: Mike J. (emjey)
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Du kannst die Pads vergrößern, aber eigentlich sollte der Chip nicht so 
warm werden.
Hast du alles wie im Datenblatt beschaltet?
Wie viele Dioden hast du hintereinander geschaltet?
Wie groß ist dein Sense-Widerstand? (Rs)
Wie hoch ist die Versorgungsspannung?

Autor: Uwe ... (uwegw)
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Robert schrieb:
> Der einzige Wärmekontakt basiert ja momentan über die Pins auf die
> Kupferflächen der Leiterplatte.
Und das ist auch die vorgesehene Kühlmethode bei solchen Bauteilen. Man 
sollte also eine möglichst große Kupfefläche an den GND-Pads vorsehen, 
die dann als Kühlfläche fungiert. Ggf. mit mehreren Vias und einer 
weiteren Fläche auf der Rückseite.

Autor: Jens G. (jensig)
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Solange man noch mit dem Finger drauftippen kann, ohne deutliche 
Verbrennungsgefühle zu bekommen, sollte es keine Gefahr geben.

Autor: Robert (Gast)
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Vielen Dank für die Antworten !

Zu den Fragen:

>> Hast du alles wie im Datenblatt beschaltet?
Ja, die Schaltung entspricht dem Datenblatt

>> Wie viele Dioden hast du hintereinander geschaltet?
Ich betreibe 4 LEDs ind Reihe bei einer Versorgungsspannung von 18V

>> Wie groß ist dein Sense-Widerstand? (Rs)
Der Sense Widerstand ist 130mOhm. Damit bekomme ich einen Konstantstrom 
von ca. 400mA. Über PWM am Steuerpin kann ich den Strom noch anpassen.

>> Wie hoch ist die Versorgungsspannung?
18V

Bei 700mA Konstantstrom wird der kleine IC schätzungsweise 60 bis 80°C 
warm. Das ist zwar noch nicht im kritischen Bereich, aber ein besserer 
Wärmekontakt wäre sicher vorteilhaft.

Ist Wärmeleitkleber hochohmig ?

Autor: Jens G. (jensig)
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>Bei 700mA Konstantstrom wird der kleine IC schätzungsweise 60 bis 80°C
>warm. Das ist zwar noch nicht im kritischen Bereich, aber ein besserer
>Wärmekontakt wäre sicher vorteilhaft.

Ich würde mal so sagen: da der IC bei entsprechender Kühlng via Pads für 
über 1A gemacht ist, sollte er die 700mA auch ohne weitere Maßnahmen auf 
längere Zeit durchhalten.
Er hat typ. 0,5Ohm (max. 1Ohm) Rdson. Bei 0,7A macht das 0,25W (max. 
0,5W), Noch dazu wegen der PWM nur in Teilzeit, was die LEistung noch 
weiter reduziert. Je nach Frequenz kommen noch die Umschaltverluste 
hinzu.

Auserdem, wenn der IC am Gehäuse so 60-80°C hat, sollte sich das schon 
als heis anfühlen, nicht mehr nur als warm (auch wenn der Finger beim 
"antatschen" den kleinen SOT relativ schnell etwas runterkühlen würde.

Autor: pata (Gast)
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alles was über 52°C ist, kann man nur wenige Sekunden aushalten

Autor: Uwe N. (ex-aetzer)
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pata schrieb:
> alles was über 52°C ist, kann man nur wenige Sekunden aushalten

Weichei ;-)

Autor: Jens G. (jensig)
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> alles was über 52°C ist, kann man nur wenige Sekunden aushalten

so genau kennst Du dich da aus?

Autor: Robert (Gast)
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Ich kann heute abend mal ein kleines Thermoelement anbringen, was 
allerdings das Messergebnis sicher stark beeinflusst.

Mich wundert eben nur, dass "Leistungsbauteile" in einem so kleinen 
Gehäuse angeboten werden. Kühlkörper oder Wärmeleitpasten sind nicht 
explizit erforderlich (steht zumindest nichts im Datenblatt). Darum muss 
ja die anfallende Verlustleistung über die Beinchen abgeführt werden. 
Dazu hat man allerdings auch nicht so viele Möglichkeiten bei der 
Gehäuseform.

Autor: Ausbilder (Gast)
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pata schrieb:
> alles was über 52°C ist, kann man nur wenige Sekunden aushalten

Wer blanken "1,5 Quadrat" Kupferdraht bis zum Erstarren der Lötstelle in 
höchstens 3 cm von derselben zwischen blossen Fingern fixiert, und dabei 
weniger als 60 db (A) Betriebsgeräusch entwickelt, "hat bestanden, wird 
aufgenommen und gehört dazu"...

...selbstverständlich ohne das zum Anlaß zu nehmen, seine Leistung 
kontinuierlich fortzuentwicklen.

MfG

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Robert schrieb:
> Mich wundert eben nur, dass "Leistungsbauteile" in einem so kleinen
> Gehäuse angeboten werden.

Naja, das Ding soll ja vor allem schalten, dabei setzt es keine
Verlustleistung um.  Du hast 18 V · 400 mA, also insgesamt 7,2 W.
Wenn du den Wirkungsgrad tatsächlich auf 95 % bekommst, dann
betragen die gesamten Verluste noch 360 mW, und ein Teil davon
entsteht noch in der Spule und der Diode.

Mit einem Rthjb von 33 K/W hättest du bei maximaler Chiptemperatur
von 150 °C und der maximalen Leistung von 1 W an den Pins immerhin
noch knapp 120 °C — alles im grünen Bereich. ;-)

Autor: Robert (Gast)
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Ich werde mich also zunächst nach einem Wärmeleitkleber umschauen, falls 
dieser hochohmig ist und dann im Layout größere Kumpferflächen anbinden.

Hier mein jetziges Layout:

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

>Hier mein jetziges Layout:

Dann sieh dir mal das Layout in der AN64 an.

MfG Spess

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
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Naja, mit einem kleinen Kühlkörper und WL-Kleber wird er es wohl noch 
retten können.
@Robert:
Wenn du eine günstige Quelle für das Zeug findest, teil sie uns bitte 
mit!
10€ pro Tube sind nicht selten!

Mit freundlichen Grüßen,
Valentin Buck

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