Der Wärmewiderstand des Kühlkörpers gibt an, um wieviel K (=Kelvin) der
Kühlkörper pro W Verlustleistung wärmer wird.
In diesem Fall (Temperaturdifferenz) kann man Kelvin mit Grad Celsius
gleichsetzen.
Das heisst also, dass dein Kühlkörper bei einer Verlustleistung von 9
Watt um 9*9=81 °C wärmer als die Umgebung wird. Bei einer
durchschnittlichen Umgebungstemperatur von 20°C wird dein Kühlkörper
also etwa 100°C heiss.
Wenn man bedenkt, dass zwischen Reglerchip und Kühlkörper noch der
Wärmewiderstand Chip/Gehäuse liegt (im Datenblatt als "thermal
resistance junction to case" bezeichnet), dann arbeitest du mit diesem
Kühlkörper bereits an der obersten Grenze des zulässigen.
Die maximal zulässige Verlustleistung kann man mit folgender Formel
errechnen:
Ptot = (tj - tu) / (RthJG + RthGK + RthK)
Die einzelnen Werte bedeuten:
Ptot = Gesamtverlustleistung (bei dir die 9W)
tj = Sperrschichttemperatur (findet sich im Datenblatt des Reglers)
tu = Umgebungstemperatur
(hier sollte man aus Sicherheitsgründen natürlich einen höheren wert
als 20°C annehmen, schliesslich willst du deine Schaltung ja auch im
Sommer betreiben können)
RthJG = Wärmewiderstand Sperrschicht/Gehäuse
(aus dem Datenblatt des Reglers)
RthGK = Wärmewiderstand Gehäuse/Kühlkörper (entspricht z.B. dem
Wärmewiderstand einer eventuell vorhandenen Isolierscheibe, bei
direkter Montage mit Wärmeleitpaste kann man diesen Wärmewiderstand
vernachlässigen)
RthK = Wärmewiderstand Kühlkörper (in deinem Fall die 9K/W)
Bei einem LM78xx wird die maximale Sperrschichttemperatur mit 125 °C,
der Wärmewiderstand Chip/Gehäuse mit 4K/W angegeben.
Den Rest kannst du dir ja jetzt selber ausrechnen. Wenn man als
Umgebungstemperatur 30 °C annimmt, komme ich auf eine maximal erlaubte
Verlustleistung von ca. 7,3 W, also zu wenig für deine Anwendung.
Gruß, Andy
