TRIAC Umgebungstemperaturdiagramm - Interpretationsfrage

[Lutz V. (lutz_vieweg)]

Im Datenblatt des BTA16 TRIAC findet man ein Diagramm (siehe Bild oder 
Seite 4 von https://www.st.com/resource/en/datasheet/t1635.pdf ) 
bezüglich akzeptablen Strömen bei verschiedenen Umgebungstemperaturen.

Da der TRIAC an sich für 16A spezifiziert ist, nehme ich an, bei diesem 
Diagramm wird eine Verwendung ohne Kühlkörper vorausgesetzt?

Aber, deutet der Satz "Printed circuit board FR4, copper thickness: 35 
μm" im Diagramm darauf hin, dass der TRIAC nicht nur mit seinen 
Anschlusspins, sondern auch mit der Fläche der Metall-Lasche des TO-220 
Gehäuses auf der Platine montiert sein muss, damit dieses Diagramm gilt?

[Mani W. (e-doc)]

Lutz V. schrieb:
> Da der TRIAC an sich für 16A spezifiziert ist, nehme ich an, bei diesem
> Diagramm wird eine Verwendung ohne Kühlkörper vorausgesetzt?

Ja!

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Lutz V. schrieb:
> Aber, deutet der Satz "Printed circuit board FR4, copper thickness:
> 35 μm" im Diagramm darauf hin, dass der TRIAC nicht nur mit seinen
> Anschlusspins, sondern auch mit der Fläche der Metall-Lasche des
> TO-220 Gehäuses

Da steht nichts von TO-220-, sondern von D²PAK-Gehäuse. Und dieses wird 
üblicherweise aufgelötet, schon weil der mittlere Pin kurz abgetrennt 
ist. Da dort auch S=1cm² steht, gehe ich davon aus, daß die Platine 
nicht als Kühlkörper ausgelegt ist, sondern gerade mal die Grundfläche 
des D²PAK abdeckt.

Das ist also ein stinknormales thermal derating Diagramm für die 
gängige Einbausituation.

[Lutz V. (lutz_vieweg)]

Axel S. schrieb:
> Da steht nichts von TO-220-, sondern von D²PAK-Gehäuse.

Hmmm, wenn dieses Diagramm nur für das D²PAK-Gehäuse gilt, dann frage 
ich mich, bis zu welchem Strom ich wohl das TO-220 Gehäuse ohne 
Kühlkörper verwenden kann - denn ich hätte gerade keinen besonders gut 
passenden da für mein Bastelprojekt.

Laut "Figure 2" verheizt der TRIAC ja so ca. 1 Watt pro 1 Ampere RMS, 
die durch ihn durch gehen, und 1 Ampere Strom durch das Teil würde mir 
schon reichen. Die Angabe "Junction to ambient thermal resistance 
60°C/W" würde ich jetzt so interpretieren, dass bei einem Watt 
Verlustleistung im TRIAC und einer Umgebungslufttemperatur von 40°C der 
Halbleiterkontakt ca. 100°C heiß werden wird - was noch in der 
"Operating junction temperature range to +125°C" läge, wenn auch nicht 
gerade weit davon entfernt.

Bleibt die Frage, ob ich das TO-220 Gehäuse mit seiner Metalllasche 
thermisch an die Platine koppeln sollte, oder vielleicht 2 Cent-Stücke 
als "Kühlkörper für Arme" dranlöten... :-)

Werde wohl mal Bilder mit der Wärmekamera davon machen, aber in einem 
Gehäuse wird das Teil dann sowieso wieder etwas wärmer bleiben...

[Mani W. (e-doc)]

Lutz V. schrieb:
> Bleibt die Frage, ob ich das TO-220 Gehäuse mit seiner Metalllasche
> thermisch an die Platine koppeln sollte, oder vielleicht 2 Cent-Stücke
> als "Kühlkörper für Arme" dranlöten... :-)

Bedenke aber, dass die Cents hauptsächlich aus Alteisen bestehen und
nur eine dünne Schicht kupferfärbiges Material darüber ist - Ein Magnet
liefert den Beweis...

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Lutz V. schrieb:
> Die Angabe "Junction to ambient thermal resistance
> 60°C/W" würde ich jetzt so interpretieren, dass bei einem Watt
> Verlustleistung im TRIAC und einer Umgebungslufttemperatur von 40°C der
> Halbleiterkontakt ca. 100°C heiß werden wird

So ist das. Und das besagte Diagramm ist ja im Grunde auch nichts 
anderes. Die Steigung der Geraden ist einfach R_th_ja. Natürlich in 
diesem Diagramm spezifisch für ein aufgelötetes D²PAK. Und die Y-Achse 
für I_avg statt P_tot ausgelegt.

Deine 60K/W sind aber ohne weitere Angaben recht nutzlos. Sie gelten 
wohl nur für ein freistehendes Gehäuse. In der Praxis haben aber die 
Ausrichtung (waagerecht, senkrecht) und die Umströmungsbedingungen (z.B. 
freistehend vs. auf die Platine geschraubt) durchaus einen Einfluß. Wenn 
du aber Platz für ein TO-220 hast, paßt sicher auch ein kleiner 
(Finger-)Kühlkörper z.B. zum Aufstecken noch ins Gerät.