Hi,
mal eine blöde Anfängerfrage: wenn ich irgend ein Bauteil habe, an
welchem Leistung abfällt, dann kann ich mir ausrechnen, wie hoch diese
Leistung ist. Die Maßeinheit dafür ist Watt.
Wenn ich dafür jetzt einen passenden Kühlkörper finden will, wie gehe
ich da vor? Wie komme ich von meiner abzuführenden Leistung in Watt auf
den Kühlkörper- Wert in °C/W?
Meine bisherige Methode - anfassen und wenn es weh tut, einen größeren
Kühlkörper verwenden - ist ja eher ungenau, das lässt sich doch bestimmt
vorab berechnen.
Danke!
Harstad schrieb:> Wie komme ich von meiner abzuführenden Leistung in Watt auf> den Kühlkörper- Wert in °C/W?
Du multipliziert die Verlustleistung mit dem K/W Wert des Kühlkörpers,
dann weißt du, wie viel Grad er wärmer wird. Beispiel:
Verlustleistung: 10 Watt
Kühlkörper: 5 K/W
Ergibt 50 Kelvin mehr als die Umgebungstemperatur. Also bei
Zimmertemperatur ohne Wärmestau wären es 20°C + 50K = 70°C.
Harstad schrieb:> Wie komme ich von meiner abzuführenden Leistung in Watt auf> den Kühlkörper- Wert in °C/W?
Zu rechnen ist das einfach, wie Stefan schon beschrieben hat, du musst
nur vorab Entscheidungen treffen:
1. Wie hoch kann die Umgebungstemperatur sein (Einsatzort und
Klimawandel berücksichtigen...).
2. Wie heiss darf das Bauteil werden - die Differenz zu Punkt 1 ist der
maximale Temperaturanstieg. Der ist wie beschrieben mit dem
Wärmewiderstand des Kühlkörpers zu verrechnen, und zwar unter den
gegebenen Bedingungen wie im Datenblatt des KK angegeben. Also
waagrecht, senkrecht, freie Konvektion oder Ventilator...
Kann also komplex werden, z.B. wenn du eine Leiterplatte in einen
Schrank mit anderen einbaust, dann geh eben zurück zu deiner Methode.
Besser ist ein Thermometer, es gibt z.B. preisgünstige
Infrarot-Thermometer in Pistolenform (meines ist von Pearl).
Georg
Harstad schrieb:> das lässt sich doch bestimmt vorab berechnen.
Naja, das Bauteil sitzt auf einer Platine, daneben andere Bauteile die
auch Verlustleistung haben, die Platine in einem Gehäuse, in dem staut
sich die Wärme aller zusammen, und wenn man nur berechnet, dass die
Bauteile unterhalb ihrer Maximaltemperatur bleiben (Halbleiter in
Plastikgehäuse 150, Elkos 105 oder 85, Widerstände 175 oder 350, Trafos
aussen oft 70) dann halt das Gerät nicht besonders lange (Trafos nur 10
Jahre, Elkos nur 1000 Stunden).
Es lohnt sich also, nicht alles auf Kante zu berechnen.
Wichtig ist aber, wenn man einen Transistor auf einen Kühlkörper
schraubt, und berechnet hat dass der Chip bei 70 GradC Kühlkörpertemp
gerade seine 150 GradC erreichen wird, dass dann ein Thermoschalter mit
70 GradC auf den Kühlkörper geschraubt wird, damit er an heissen Tagen,
wenn Lüftungsschlitue abgedeckt sind, und faher der Kühlkörper nicht
optimal kühlen kann, nicht überhitzt sondern abgeschaltet wird.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Du multipliziert die Verlustleistung mit dem K/W Wert des Kühlkörpers,> dann weißt du, wie viel Grad er wärmer wird.
Ähm...multiplizieren? Sicher?
Nehmen wir doch mal ein Beispiel, ich will 7 W ableiten, die
Raumtemperatur liegt bei 30 Grad und ich will das Ding maximal 80 Grad
warm werden lassen - d.h. ich muss 50 Grad abführen. So weit richtig?
Wie komme ich jetzt von den 50 Grad auf den thermischen Widerstand des
Kühlkörpers? Denn der ist in den Spezifikationen ja angegeben.
Harstad schrieb:> Wie komme ich jetzt von den 50 Grad auf den thermischen Widerstand des> Kühlkörpers? Denn der ist in den Spezifikationen ja angegeben.
Du musst nicht 50 Graf abführen, sondern willst auf maximal 50 Grad
kommen.
50 Grad geteilt durch 7 W sind ungefähr 7 K/W.
Oder 7 Watt mal 7 K/W erwärmen sich um 49 Grad.
Harstad schrieb:> Stefan ⛄ F. schrieb:>> Du multipliziert die Verlustleistung mit dem K/W Wert des Kühlkörpers,>> dann weißt du, wie viel Grad er wärmer wird.>> Ähm...multiplizieren? Sicher?
Sicher. W * K/W -> K
Harstad schrieb:> Stefan ⛄ F. schrieb:>> Du multipliziert die Verlustleistung mit dem K/W Wert des Kühlkörpers,>> dann weißt du, wie viel Grad er wärmer wird.>> Ähm...multiplizieren? Sicher?
Ja.
> Nehmen wir doch mal ein Beispiel, ich will 7 W ableiten, die> Raumtemperatur liegt bei 30 Grad und ich will das Ding maximal 80 Grad> warm werden lassen - d.h. ich muss 50 Grad abführen. So weit richtig?
Richtig, aber ScheiXXe formuliert. Du willst 7W ableiten. Und hast dafür
eine Temperaturdifferenz von 50K zur Verfügung.
> Wie komme ich jetzt von den 50 Grad auf den thermischen Widerstand des> Kühlkörpers? Denn der ist in den Spezifikationen ja angegeben.
Wie lernbehindert bist du?
Verlustleistung mal thermischer Widerstand gleich
Temperaturdifferenz
Eine Gleichung mit 3 (drei!) Größen. Die wirst du ja wohl noch
umstellen können. In der Schule lernt man sowas heutzutage unter dem
Namen "Dreisatz". Wenn man sich mal die jeweiligen Einheiten anschaut,
dann fällt die Lösung aber auch direkt ins Auge.
Wobei man noch aufpassen muß, weil zwischen Bauelement und Kühlkörper
normalerweise noch mehr Wärme-Widerstand ist. Mindestens etwas
Wärmeleitpaste, manchmal auch noch eine Glimmerscheibe.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Du multipliziert die Verlustleistung mit dem K/W Wert des Kühlkörpers,> dann weißt du, wie viel Grad er wärmer wird. Beispiel:
Eher eine ganz grobe Schätzung - besser siehe Excel Sheet.
mitleser&zuhörer schrieb:> Eher eine ganz grobe Schätzung - besser siehe Excel Sheet.
Der angefragte K/W Wert sagt aus, wie viel wärmer der Kühlkörper bei
einer bestimmten Leistung und freier Luft-Zirkulation werden wird.
Über die Temperatur der Bauteile sagt es noch nichts aus, darüber haben
wir noch gar nicht diskutiert. Ebenso ist unklar, wie frei die Luft im
realen Aufbau zirkuliert.
Das hast du zwar fein aufgeschrieben, für jemanden, dem das Thema neu
ist, sind die Abkürzungen aber eher verwirrend.
@TO:
Das IC-Datenblatt verrät die Rth zwischen Silizium und Kühlfläche des
IC.
Glimmerscheibe oder Wärmeleitpaste haben ebenfalls einen Widerstand. Bei
Letzterer ist er in W/mK angegeben. Das muss man über die Fläche und die
Dicke dann in einen Rth (in W/K) umrechnen.
Der Kühlkörper hat dann ebenfalls einen Rth. Der hängt stark von der
Luftbewegung ab. Das steht aber im Datenblatt des Kühlkörpers.
Diese drei Rth zählst du zusammen, multiplizierst sie mit der
Verlustleistung und addierst sie auf die Umgebungstemperatur. Voilà, das
ist deine Tj (Siliziumtemperatur).
Axel S. schrieb:> Wie lernbehindert bist du?
Ja, ich habe eine Rechenschwäche. Fühlst du dich besser, wenn du dich
über Leute mit Einschränkungen lustig machst? Brauchst du das für dein
Ego?
Vielen Dank an alle anderen, damit kann ich gut was anfangen, das war
wirklich hilfreich!
