Wie schon im Betreff genannt, habe ich die frage wie man ein TO220/TO247 Isolieren kann mit der gleichzeitig bestmöglichen wärme Übertragung. Mir sind Glimmer und Silikon Pads schon bekannt (hab auch von beiden welche da) nun sind aber meine fragen, 1. Was leitet besser Wärme Glimmer oder Silikon (als pad, Kompression des Silikons mit einbezogen) 2. Wie groß ist die Auswirkung auf die Wärmeleitfähigkeit, abhängig von der Wärmeleitpasten Qualität (sowohl bei Mica als auch bei Sil). 3. Ich habe schon Öfter gelesen das es etwas bringt Glimmer Pads zu spalte, nun ist aber meine frage bringt es etwas und wenn ja wie viel. Mir sind Aluminiumoxid Pads bekannt, aber die sind mir ehrlich gesagt etwas zu teuer, deshalb versuche ich das beste aus dem rauszuholen was ich da habe. vielen Dank für alle Fragen schonmal im voraus
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Nathan schrieb: > 1. Was leitet besser Wärme Glimmer oder Silikon (als pad, Kompression > des Silikons mit einbezogen) Vermutlich Glimmer. > 2. Wie groß ist die Auswirkung auf die Wärmeleitfähigkeit, > abhängig von der Wärmeleitpasten Qualität (sowohl bei Mica als auch bei > Sil). ??? > 3. Ich habe schon Öfter gelesen das es etwas bringt Glimmer Pads zu > spalte, nun ist aber meine frage bringt es etwas und wenn ja wie viel. Solche Stunts würde ich lassen und was gescheites und modernes nehmen, z.B. sowas hier. https://de.rs-online.com/web/p/warmeleitpads/0127013/ Sehr dünn und erstaunlich spannungsfest. Das Zeug wird unter Wärmeeinfluß leicht flüssig und verschmilzt mit den Mikrounebenheiten des Kühlkörpers und des Transistorgehäuses und verbessert die Wärmeleitfähigkeit zusätzlich. Nennt sich phase change material.
Nathan schrieb: > Aluminiumoxid Pads Soweit ich mich erinnere, haben die eine mäßige Wärmeleitfähigkeit, man setzt sie ein, wenn hohe Spannungen zuverlässig isoliert werden sollen. Suche zu Deinen drei Varianten die Datenblätter und stelle die dort genannten Werte hier rein.
Nathan schrieb: > Wie schon im Betreff genannt, habe ich die frage wie man ein > TO220/TO247 > Isolieren kann mit der gleichzeitig bestmöglichen wärme Übertragung. > Mir sind Glimmer und Silikon Pads schon bekannt (hab auch von beiden > welche da) nun sind aber meine fragen, > > 1. Was leitet besser Wärme Glimmer oder Silikon (als pad, Kompression > des Silikons mit einbezogen) keine Ahnung. Ich verwende weder das eine noch das andere da es für meine Anwendungen nix taugt. > 2. Wie groß ist die Auswirkung auf die Wärmeleitfähigkeit, > abhängig von der Wärmeleitpasten Qualität (sowohl bei Mica als auch bei > Sil). Die richtige Wärmeleitpaste verbessert die Wärmeübergänge von einem Material zum anderen sehr. > 3. Ich habe schon Öfter gelesen das es etwas bringt Glimmer Pads zu > spalte, nun ist aber meine frage bringt es etwas und wenn ja wie viel. > > Mir sind Aluminiumoxid Pads bekannt, aber die sind mir ehrlich gesagt > etwas zu teuer, deshalb versuche ich das beste aus dem rauszuholen was > ich da habe. elche Spannung willst Du den isolieren? Und welche Leistung willst Du in den Kühlkörper übetragen?
Ich verwende Kaptonfolie. Allerdings bin ich mit 30V oder so zufrieden. Je Seite 1 Tropfen Silikonfett drauf und unter hohem Druck andruecken.
Nathan schrieb: > Wie schon im Betreff genannt, habe ich die frage wie man ein TO220/TO247 > Isolieren kann mit der gleichzeitig bestmöglichen wärme Übertragung. <seufz> Gehts nicht vielleicht noch unspezifischer? Wieviel Spannung? Und wie gut muß der Wärmewiderstand wirklich sein? > 1. Was leitet besser Wärme Glimmer oder Silikon (als pad, Kompression > des Silikons mit einbezogen) Äpfel und Birnen. Fährt ein Beziner schneller als ein Diesel? > 2. Wie groß ist die Auswirkung auf die Wärmeleitfähigkeit, > abhängig von der Wärmeleitpasten Qualität (sowohl bei Mica als auch bei > Sil). Bei Silikongummi-Pads verwendet man keine Paste. Bei harten Materialien wie Glimmer allerdings schon. Und da bringt es dann auch was. Allerdings ist es wesentlich, daß man es richtig macht. Wenn man z.B. zuviel Paste nimmt, kann es schlechter werden als ohne. > 3. Ich habe schon Öfter gelesen das es etwas bringt Glimmer Pads zu > spalte, nun ist aber meine frage bringt es etwas und wenn ja wie viel. Das ist doch nun wirklich trivial. Durch das Spalten wird der Glimmer dünner. Je dünner, desto bessere Wärmeleitung. Und soweit es nur die Wärmeleitung durch den Glimmer betrifft (also nicht die Verluste an den Übergängen beidseitig der Glimmerscheibe) ist das auch linear. Allerdings leidet die Spannungsfestigkeit im gleichen Maße. Und ob du es schaffst, die Scheibe so zu spalten, daß sie nachher kein Loch hat oder uneben ist, steht nochmal auf einem anderen Blatt. Vor ein paar Jahren waren phase change Pads der heiße Scheiß. Die wurden unter Spannung montiert und sind beim ersten Aufwärmen geschmolzen und haben Unebenheiten ausgefüllt. Mittlerweile haben die Folien aus Silikongummi nachgezogen. Einfach mal die Daten vergleichen. Entscheidend ist die Wämeleitfähigkeit in W/m·K Die Folie hier hat z.B. exzellente Werte und ist nicht teuer: https://www.voelkner.de/products/29702/Kerafol-Waermeleitfolie-0.25mm-6.5-W-mK-L-x-B-100mm-x-100mm-86-82.html
Nathan schrieb: > vielen Dank für alle Fragen schonmal im voraus https://www.eg.bucknell.edu/~dkelley/eceg351/FairchildHeatsinkMountingGuide.pdf sagt Silikonpads sind schlechter als Glimmer http://www.soloelectronica.net/PDF/Linear%20&%20Switching%20Voltage%20Regulator%20Handbook.pdf sagt es gibt bessere und schlechtere Siliokonpads. Nathan schrieb: > Glimmer Pads zu spalte, Muss es nicht isolieren ? Dann lass sie weg.
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Axel S. schrieb: > hat z.B. exzellente Werte Man sollte auch an spätere Reparaturen denken. Nicht jeder Servicetechniker hat das Wundermittel verfügbar und hinter habt Ihr ein Qualitätsproblem?
Rudi Radlos schrieb: > Man sollte auch an spätere Reparaturen denken. Nicht jeder > Servicetechniker hat das Wundermittel verfügbar und hinter habt Ihr ein > Qualitätsproblem? Was dann vermutlich zu diesem Ratschlag führt: "Ok, toll, wenn die so gute Werte hat. Aber vielleicht sollte die Schaltung (im Interesse künftiger Reparatur- oder auch nur Wartungs-Möglichkeit) ja besser trotzdem so geplant/entwickelt werden, daß sie auch schon mit einer mit schlechten Werten kein Problem hat..." Oder?
Glimmerdaten: http://www.jahre.de/fileadmin/user_upload/Datenblaetter/Glimmer_Isolierscheiben.pdf 0,05mm haben 2kV 1,2 K/W bei 204 mm² Für TO3 wird 0,3 K/W angeben. Kerafol Bei der Folie 0,25mm 1kV 6,5 W/mK entspricht 1,9 K/W bei 204 mm² Kapton: https://www.quick-ohm.de/waermeleitfolien/polyimidscheiben/kapton.html 0,05mm 4...8kV 0,24 W/mK entspricht 10 K/W bei 204 mm² (Wenn nicht verrechnet) For TO3 wird 1,4 K/W angegeben. Rth=Dicke/(Fläche*Wärmeleitfähigkeit) Bei der Firma kann man die Scheiben (Glimmer, Alu, Silikon) gut vergleichen. https://www.alutronic.de/produkte/isolierung-und-waermeleitung/aluminium-oxidscheiben
Nathan schrieb: > Mir sind Aluminiumoxid Pads bekannt, aber die sind mir ehrlich gesagt > etwas zu teuer, Dann nimm halt Berylliumoxid! ;-)
Nimm nur Wärmeleitpaste und isoliere die Kühlkörper
Dieter schrieb: > Kerafol > Bei der Folie 0,25mm 1kV > 6,5 W/mK > entspricht 1,9 K/W bei 204 mm² > Rth=Dicke/(Fläche*Wärmeleitfähigkeit)
1 | 0.25E-3m · K · m 0.25 K |
2 | R_th = --------------------- = ------------ = 0.19 K/W |
3 | 6.5W · 204 · (1E-3m)² 6.5W · 0.204 |
> Kapton: > https://www.quick-ohm.de/waermeleitfolien/polyimidscheiben/kapton.html > 0,05mm > 4...8kV > 0,24 W/mK > entspricht 10 K/W bei 204 mm² 1.02 K/W > (Wenn nicht verrechnet) Ja.
Dieter schrieb: > Rth=Dicke/(Fläche*Wärmeleitfähigkeit) Das ist nur die Wärmeleitfähigkeit des Materials. Es fehlt noch der Wärmeübergangswiderstand auf beiden Grenzflächen.
Man kann das nicht so auf Kante nähen. Die Isolierschicht ist relativ unbedeutend gegenüber dem Gasamtsystem. Die Musik wird mit dem Kühlkörper gemacht. Da sollten genügend Reserven sein.
Also ich wäre nie auf die Idee gekommen, einfach mein Kapton-Band von der Rolle hierfür zu verwenden. Scheint ja aber üblich zu sein? Lese ich das richtig heraus?
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Beitrag #5849957 wurde von einem Moderator gelöscht.
Wolfgang schrieb: > Das ist nur die Wärmeleitfähigkeit des Materials. > Es fehlt noch der Wärmeübergangswiderstand auf beiden Grenzflächen. Ja. Aber das hast du bei allen dreien. Es ging ja um der Vergleich der Materialien. Und da gewinnt Silikongummi gleich doppelt. Nicht nur hat das Pad selber den geringsten Wärmewiderstand, es ist auch noch am leichtesten zu montieren. äxl schrieb: > Also ich wäre nie auf die Idee gekommen, einfach mein Kapton-Band von > der Rolle hierfür zu verwenden. Scheint ja aber üblich zu sein? Nur für IMHO merkwürdige Interpretationen von "üblich". Ich verwende dafür kein Kapton-Klebeband, das ist mir zu fragil. Und die Wärmeleitfähigkeit ist unterirdisch - wird nur durch die sehr geringe Dicke wieder etwas ausgeglichen. Früher habe ich fast immer Glimmer genommen (gab ja nix anderes). Inzwischen bevorzuge ich Silikon-Pads, meist selber zugeschnitten. Der Hauptvorteil von Silikongummi ist, daß man sich die Sauerei mit der Paste spart.
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Axel S. schrieb: > Ja. Aber das hast du bei allen dreien. Eben und deswegen geht der Wärmeübergangswiderstand überall mit in die Berechnung der Erwärmung ein, i.e. für die Berechnung der Chip-Temperatur bei gegebener Leistung/Umgebungstemperatur/Kühlkörperanströmung braucht man den.
Wolfgang schrieb: > Axel S. schrieb: >> Ja. Aber das hast du bei allen dreien. > > Eben und deswegen geht der Wärmeübergangswiderstand überall mit in die > Berechnung der Erwärmung ein, i.e. für die Berechnung der > Chip-Temperatur Klar. Nur war das überhaupt nicht gefragt. Der TO (wohl mittlerweile verstorben) wollte lediglich sein TO-220 Gehäuse "bestmöglich" wärmeleitend und isoliert montieren[1] und fragte deshalb nach den Unterschieden der verschiedenen Varianten. Persönlich glaube ich ja, daß er gar kein real existierendes Problem hat. [1] wohl gemerkt, nur montieren. Es ging ihm nicht ums kühlen. Denn da spielt dann der Kühlkörper eine große Rolle. Und der interne Wärmewiderstand des Bauteils.
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