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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kuehblech dimensionieren


Autor: Thomas Wurschdl (gras78ix)
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Hallo allerseits:
ich muss nun das Kuehblech, das einen MC78T05CT Wandler kuehlen soll,
richtig dimensionieren. Habe dazu eine Formel
(http://www.alutronic.de/content/3_1.htm)
gefunden.
Aus dem Datenblatt erhalte ich:
t_max             = 125 C
R(JunctionToAir)  = 65 C/W
R(JunctionToCase) = 2.5 C/W
R(Leitpaste)      = 0
t_umgebung        = 40 C (angenommen)

ich habs schon durchgerechnet, nur komme ich auf 5 m^2 ...

Autor: Jens (Gast)
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R(Leitpaste) = 0: d. h. du verwendest keine? Wenn doch, so solltest du
hier 0.5-1 °C/W einsetzen.

5 m^2? Wie kommst du mit de Formel auf eine Fläche? Die liefert dir
doch den Wärmewiderstand, den das Kühlblech haben muß. Vielleicht liegt
bei der Umrechnung von Rth zu A der Fehler, wie immer du das auch
gemacht hast.

Autor: Thomas Wurschdl (gras78ix)
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Ich dachte:
R_kuel = W^(-1) = [sepz.Waermel * (Dicke/Flaeche)]^(-1)
(fuer Alu)
  = (209 [W/(m*K)] * (Dicke [m]/Flaeche [m^2]))^(-1)

in Gleichung:
R_kuel = (t_max - t_umg)/P_verlust - (R_junctionCase + R_paste)
       = (125 C - 45 C) / 3W - (2.5 [C/W] + 0.5 [C/W])
       = 27 [C/W] - 3 [C/W]
       = 24 [C/W]

=>
(209 [W/(m*K)] * (Dicke [m]/Flaeche [m^2]))^(-1) = 24 [C/W]
Flaeche / (209 [W/m*K]* 0.001 [m])               = 24 [C/W]

Flaeche [m^2] = 24 [C/W] * 0.209 [W/K] = 5.0 ....

wo sind nun meine Quadratmeter hin...Ahhhhhh

Autor: Thomas Wurschdl (gras78ix)
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Halt Fehler : heisst Flaeche / Dicke =>

(fuer Alu)
  = (209 [W/(m*K)] * (Flaeche [m^2] / Dicke [m]))^(-1)

in Gleichung:
R_kuel = (t_max - t_umg)/P_verlust - (R_junctionCase + R_paste)
       = (125 C - 45 C) / 3W - (2.5 [C/W] + 0.5 [C/W])
       = 27 [C/W] - 3 [C/W]
       = 24 [C/W]

=>
(209 [W/(m*K)] * (Flaeche [m^2] / Dicke [m]))^(-1) = 24 [C/W]
Dicke [m] / (209 [W/(m*K)] * A [m^2])    = 24 [C/W]

A [m^2] = 24 [C/W] * (209 [W/(m*K)] / 0.001 m) =
  = 24 * 209 [1/m^2]
  = 0,008 [m^2]
  = 80 [cm^2]

koennen 80 cm^2 stimmen, fuer eine 3-Watt-Verbratung ?

Autor: Stefan Seegel (Gast)
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Hi!

AAAlso:

Dein Halbleiter verträgt 125°, maximale Aussentemperatur ist 40°, also
darf sich das ganze nur um max. 85° aufwärmen.

Du hasz eine maximale Verlustleitung von 3W, also darf der gesamte
Wärmewiderstand vom Halbleiter bis zur Luft höchstens

85°/3W =~ 28.3 K/W

betragen. Wärmewiderstände werden wie ganz normale Widerstände in
Reihenschaltung berechnet. Du hast den Widerstand zwischen Halbleiter
und seinem Gehäuse ( Rjc = 2.5 K/W), den zwischen Gehäuse und
Kühlkörper (Wärmeleitpaste Rpl = 1 K/W) und den zwischen Kühlkörper und
Luft (Rk, der ist gesucht).

Also Rjc + Rlp + Rk = 28.3 K/W

Rk = 28.3 K/W - Rjc - Rlp
Rk = 28.3 K/W - 2,5 K/W - 1 K/W
Rk = 24.8 K/W

Und nun musst du einfach nach einem Kühlkörper im Katalog suchen, der
HÖCHSTENS 24.8 K/W hat.

Stefan

Autor: Thomas Wurschdl (gras78ix)
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Faszinierend...Danke

...d.h. je besser ein Kuehlblech (oder auch je mehr Flaeche), desto
geringer ist Rk...oder?
und umso teurer ist das Ding

Autor: Stefan Seegel (Gast)
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So ist es !

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