Bernd schrieb:
> Wie kriege ich heraus, ob das Gehäuse soviel Verlustwärme abführen kann?
> Ich habe bei Wima und anderen Herstellern nichts gefunden, woraus ich
> einen Zusammenhang zwischen Gehäusegröße und zulässiger Verlustwärme
> herstellen kann. Wie legt Ihr das aus?
In den Datenblättern sind Spannungsderatingdiagramme angegeben. Diese
geben in Abhängigkeit der Frequenz den Effektivwert der Spannung an, bei
dem sich die Oberfläche des Kondensators um 10°C erwärmt.
Da der thermische Engpass mehr die konvektive Abgabe der Wärme über die
Gehäusewand als die Wärmeleitung innerhalb des Kondensators ist, kann
man grob davon ausgehen, dass dT ~ P_loss.
Für reine AC-Anwendungen ist damit bereits alles gesagt.
Für rippelbehaftete Gleichspannungen spaltet man die Kondensatorspannung
in die DC- und die AC-Komponente auf. Die DC-Komponente kann man bei
Folienkondensatoren vernachlässigen.
Die AC-Komponente erhält man über
Mit diesem Wert und dem Deratingdiagramm kannst Du dann abschätzen, wie
warm der Kondensator an der Oberfläche ungefähr werden wird.
Für Deinen Kondensator kann man aus dem Diagramm (für 63V DC
Kondensatoren, Graph 0.47uF) eine Effektivspannung von ca. 8V ablesen.
Das ergibt einen Stromeffektivwert von 600mA und eine Temperaturerhöhung
von 10°C. Dein Stromeffektivwert liegt aber bei 1.5A. Im Kondensator
entstehen demnach auch die (1.5/0.6)²=6.25-fachen Verluste. Der
Temperaturanstieg wird somit in erster Näherung 62.5°C betragen.
Das Ganze gilt für sinusförmige Ströme. Alle andersförmigen Ströme muss
man fourierzerlegen und die einzelnen Komponenten separat betrachten.
Ein allgemeinerer Ansatz ist es, den Kondensator direkt thermisch zu
modellieren. Dazu brauchst Du den Konvektionskoeffizienten für die
Geometrie des Kondensators. Der Wärmefluss zur Platine ist auch nicht zu
unterschätzen.
