tag auch, in der schule gabs folgende aufgabe: Berechnen Sie die Kühlkörpergrösse für eine Z-Diode (ZL10) für eine max. Verlustleistung von 8 Watt. Dazu können Sie das Datenblatt der Diode zu Rate ziehen. nun mal ne frage: 1. kennt jemand von euch diese Z-Diode? das einzige, was ich über google rausgefunden habe ist, dass das teil abgekündigt ist. ich hab aber weder ein komplettes datenblatt, noch irgendwelche sonstigen näheren angaben gefunden. 2. kann mir jemand verraten, wie ich die kühlkörpergrösse für eine bestimmte leistung berechnen kann? dazu habe ich leider auch nicht sonderlich viel (da ich ja kein datenblatt der diode habe). würd michs ehr freuen, wenn ihr dazu etwas mehr wisst als ich ;) grüsse tobias
Hallo Tobias das Datenblatt brauchst du in Hinblick auf die maximale Temperatur, die das Bauteil haben darf. Da du das nicht weist, nimmst du z.b. mal ein Tmax von 125 Grad an. Die Umgebungstemperatur Ta sei 20 Grad. Die Temperatur, die das Bauteil bei thermischer Belastung erfährt, berechnet sich zu: Tmax = Ta + P*Rt Tmax = maximale Temperatur des Bauteils Ta = Umgebungstemperatur P = elektrische Leistung, die am Bauteil abfällt Rt = thermischer Widerstand des Kühlkörpers (in Kelvin/Watt) Umstellen der Formel: Rt = (Tmax-Ta)/P ergibt 13,125K/W Du brauchst also ein Kühlkörper, der einen maximalen Wärmewiderstand von 13,125 K/W hat. gerhard
hallo gerhard, das ging aber schnell. danke für deine antwort, das hilft mir schon ein grosses stück weiter. wenn ich jetzt den wärmewiderstand meines kühlkörpers kenne - wie kann ich dann seine grösse berechnen? ich möchte einen schwarz eloxierten alukühlkörper. wie gross muss der sein - in cm oder mm oder m oder was auch immer. oder: was muss er für eine oberfläche haben? fragen über fragen... aber danke schon mal für deine erste auskunft, das hilft schon ein gutes stück weiter. gruss
Das kann ich dir nicht sagen Tobias. Wenn ich einen Kühlkörper brauche, schau ich den Katalog von Fischer-Elektronik http://www.fischerelektronik.de/index.php?id=114 oder sonst einem Katalog nach und such mir da den passenden Kühlkörper raus. Gerhard
> Dazu können Sie das Datenblatt der Diode zu Rate ziehen.
lol ... und wo findet man eines ??
Die Baureihe ZX (elektrisch identisch aber nur +-5% Toleranz für Uz) hat
z.B. einen internen Wärmewiderstand von <5K/W, bei 8 Watt ist der
Si-Kristall also schon 40 Grad wärmer als das Gehäuse.
Wenn man das nicht berücksichtigt ist der Wärmetod vorprogrammiert.
@dieter: das ist ja genau mein ärger.... ich habe keine ahnung, wo man eins findet. du sagst, der Si-kristall ist ca. 40°C wärmer als das Gehäuse... stimmt nun also die Berechnung von gerhard noch oder muss ich da was ändern? grüsse
5 Grad/Watt sind alleine gesehen wertlos. Die Kuehlkoerper sind an Standardbedingungen gebunden. Ein Kuehlkoerper wird mit den Rippen senkrecht eingebaut, mit unten und oben je 40cm freie Luftstroemung. Wenn dem nicht so ist, wird der Wert kleiner. Und wenn das Ganze in einem geschlossenen Gehaeuse ist, muss man sich ueberlegen, wie die Waerme da raus kann. Rene
@rene: klar, das stimmt. aber soll ja auch nicht irgendwo eingebaut oder verwendet werden, sondern es ist lediglich eine mess- und rechenaufgabe ;) aber ich frage mich immer noch, wie und ob ich jetzt diese 40°C temperaturunterschied zwischen gehäuse und si-kristall berücksichtigen muss.
Hallo Tobias die Berechnung stimmt. Dieter Werner geht von einer Diode ZX10 ohne Kühlkörper aus. Jedes Bauteil hat - ohne Kühlkörper - ebenfalls einen bestimmten Wärmewiderstand. Die Diode ZX12 hat ein Rt von 80 K/W und nicht von 5. Da ist Dieter Werner in der Zeile verrutscht. Ausschlaggebend ist der Rt vom Gehäuse zur Umgebung. http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/Z/X/1/0/ZX10.shtml Den thermischen Widerstand eines Gehäuses oder einer Oberfläche ist schwer zu bestimmen. der Wert wird von der Grösse der Oberfläche, aber auch von der Querschnittsfläche des Materials, also von seiner Dicke beeinflusst. Aber du kannst ja mal im Katalog von Fischer-Elektronik schauen, dann bekommst du einen Überblick, welche Kühlkörper, bei welcher Grösse und Form welchen thermischen Widerstand hat. Gerhard
@gerhard: danke für die info. gehe ich recht in der annahme, dass der wärmeübergangswiderstand von der diode auf den kühlkörper sehr sehr klein wird, wenn man entsprechend wärmeleitpaste o.ä. verwendet? wenn nämlich das der fall ist, dann brauche ich ja diesen widerstand nicht so dringen zu brücksichtigen und ich kann dann jeden beliebigen kühlkörper nehmen, der einen kleineren Rt als 13.125K/W hat. stimmts??
Hier erstmal ein Link auf das Datenblatt von Z-Dioden, die als Ersatz für ZL.. angeboten werden, die Daten müssen also nicht unbedingt genau übereinstimmen. http://www.diotec.com/pdf/zx39.pdf Die Formel gilt schon noch, nur darf die Summe der Wärmewiderstände von Bauteil intern und Kühlkörper den berechneten Wert nicht überschreiten. Aaaalso: WWKühlk = gerechneter Wert - interner Wert (hier 5K/W)
Hallo, habe eine Seite aus "Energietechnische Formeln" für Dich kopiert. Dort steht Formel und Tabelle für Külkörperauswahl, Grösse Farbe Typ usw drin.Sollte der Anhang nicht funktionieren bei Interesse E-Mail. W.
Wenn man nicht anfängt, ein Doktorarbeit daraus zu machen, ist das die Berechnung. Auch die Angabe des Wärmewiderstandes eines Kühlkörpers von einem x-beliebigen Kühlkörper-Herstellers ist an Bedingungen geknüpft (wie, z.B. "Rth gilt für maximale elektrische Belastung von 25Watt" oä) Und es gibt natürlich überall Streuungen/Ungenauigkeiten. In der Praxis berechnest du deine maximale thermische Belastung deines Bauteils, wählst die maximale Umgebungstemperatur unter der das Bautel funktionieren soll und berechnest das maximale Rt das der Kühlkörper haben darf - also so wie oben angegeben. Das muss reichen. Wird das Bauteil optimal montiert, also auch unter Zuhilfenahme von Wärmeleitpaste oder ähnlichem, stimmen diese Berechnungen auch. Wenn man 13,125 K/W ausgerechnet hat, wird man natürlich irgendwas kleiner 12K/W oder 10K/W nehmen, um Sicherheit zu haben. Bei der Berechnung von Kühlkörpern ist ja auch zu bedenken, ob man die Wärme wegbekommt. Also wenn der Kühlkörper in einem geschlossenen Gerät arbeitet gibts da Probleme, wenn der Kühlkörper aber aussen am Gerät montiert ist - kein Problem. Gerhard
@dieter: also, wenn ich für meinen kühlkörper 13.125 K/W ausgerechnet habe, und der interne wärmewiderstand beträgt 5K/W, dann muss mein kühlkörper einen wärmewiderstand von höchstens 13.125 - 5 = 8.125 K/W haben. richtig? @wigbert: danke für die kopierte seite; ich schau mir das gleich an. ist sehr hilfreich! @gerhard gunzelmann: ok, vielen dank. nun hat sich, glaube ich, alles geklärt. wenn ich dann noch die überlegungen, welche dieter angestellt hat, in mein dokument einfüge, dann ist das ganze sicher ausreichend (wenn nicht sogar sehr gut). soll auf keinen fall eine doktorarbeit werden ;) gruss
Hallo, Pv nimm Ptot Datenblatt,tj Datenblatt ca 150°C tu nehme ca 30°C Schltraum oder Zimmertemperatur, hauptsache Begründung zuschreiben, Rth G/K = Durch Wärmeleitpaste wurde ein Rth von 1 K/W erreicht. Rechnen musste alleine. W.
vergiss die Quellenangabe am Ende der Arbeit nicht zu aktualisieren ;-)) Gruß AR.
@alex: klar; ich trag da die adresse des threads hier ein. @wigbert: sry, iich hab deinen post erst ejtzt gesehen.. was ich gerechnet hab: analog zu dem, was gerhard ganz am anfang geschrieben hat. dann hab ich 13.125 K/W bekommen. nun habe ich nch den übergangswiderstand si-kristall/gehäuse berücksichtigt (5K/W) und habe nun den kühlkörper angegeben mit 8.125K/W. ausgewählt habe ich den nächstkleineren, der verfügbar war. wird schon stimmen so, hoffe ich ;)
Hallo, Jo Rthku= Rthju -(Rthjg + Rthgk) je kleiner der Wärmewiderstand (bessere Wärmeabgabe)mus die Fläche ja grösser werden.Ich bin der Meinung der Kühlkörper darf höchstens 8,...K haben.Eher kleiner, als grössere Fläche.Oder? W.
@EZ81: danke, der artikel ist prima & sehr lehrreich. wenn da auch nicht viel über die berechnung drinsteht ;) aber intteressant & nützlich auf alle fälle. thx
ohne mir die vorigen beiträge durchgelesen zu haben boste ich dir ein link zu einem script wo thermische berechnung für halbleiter einfach und gut gezeigt wird: http://profgossner.members.winisp.net/pdf/Kapitel21.pdf pumpkin
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