Wärmeentwicklung an einem Widerstand bei PWM

[Rüdiger Schutz (Gast)]

Hallo,
wenn ich einen Widerstand mit 300 ohm und 30 Watt habe, so wird dieser 
bei mir an 24V ungekühlt bei Dauerlast ca 58°C warm.

Wenn ich nun die 24V pulse und ein Tastgrad von 50% habe, kann man in 
etwa sagen wie warm der Widerstand wird?

Meine Überlegung ist, dass die Wärmeableitung ja gleich bleibt, die 
Wärmeableitung am Widerstandgehäuse müsste also (in etwa) linear zur 
Leistung sein, richtig?

Gehen wir von 22°C Raumtemperatur aus, so hat der Widerstand bei 
Dauerlast eine Erwärmung um 36°K, verhält sich sowas wirklich linear? 
hat der Widerstand bei 50% Tasgrad dann also eine Erwärmung um 16°K? 
oder ist dieser Ansatz völlig falsch?

[Rüdiger Schutz (Gast)]

Entschuldigung, Tippfehler:
Bei 50% Tastgrad erwarte ich natürlich eine Erwärmung um 18°K, nicht 
16°!

[Ulrich F. (Gast)]

Rüdiger Schutz schrieb:
> Meine Überlegung ist, dass die Wärmeableitung ja gleich bleibt, die
> Wärmeableitung am Widerstandgehäuse müsste also (in etwa) linear zur
> Leistung sein, richtig?

Die Wärmeableitung ist von der Differenz 
Gehäusetemperatur--Umwelttemperatur abhängig.
Also, je heißer das Gehäuse, desto mehr Wärme wird abgegeben.
Die Temperatur ist also nicht linear zur Leistungsaufnahme.

[Achim S. (Gast)]

Ulrich F. schrieb:
> Also, je heißer das Gehäuse, desto mehr Wärme wird abgegeben.
> Die Temperatur ist also nicht linear zur Leistungsaufnahme.

Wenn die doppelte Temperaturdifferenz zur doppelten Wärmeabfuhr führt, 
dann ist das doch genau ein linearer Zusammenhang?

@Rüdiger: in erster Näherung passt deine Betrachtung. Wenn du es 
supergenau haben wolltest, dann müsstest du tatsächlich auch 
nichtlineare Effekte berücksichtigen (wie die zunehmende Wärmeabfuhr 
über Strahlung und die stärkere Thermik am heißeren Widerstand).

Bei den von dir genannten Temperaturbereichen kannst du aber getrost mit 
der linearen Formel rechnen. Genauer als die wirst du deine Wärmeabfuhr 
ohnehin nicht modellieren können.

[Udo S. (urschmitt)]

Achim S. schrieb:
> Bei den von dir genannten Temperaturbereichen kannst du aber getrost mit
> der linearen Formel rechnen. Genauer als die wirst du deine Wärmeabfuhr
> ohnehin nicht modellieren können.

Sehe ich genauso. So rechnen auch alle Halbleiter und 
Kühlkörperhersteller.
Konstanter Wärmewiderstand und linearer Zusammenhang zwischen 
Differenztemperatur zur Umgebung und umgesetzte Leistung.

[Hans (Gast)]

Der thermische Widerstand ist nicht notwendigerweise konstant... Je nach 
Bauform kann der deutlich von der Verlustleistung abhängen...

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