Ich hätte mal eine Frage an die Praktiker: Wieviel Leistung werde ich
ca. aus einem TO-263 (D2PAK) los? Ich kann mir nicht vorstellen mehr als
3W-6W vernünftig abführen zu können (mit thermal Vias und grossen
Kupferflächen). Kühlung mit Lüfter wäre eventuell noch eine Option, aber
ich kann echt nicht abschätzen wieviel ich da noch rausholen kann. Ich
würde mal von einer Umgebungstemperatur von 50°C und 125°C
Chiptemperatur ausgehen.
Die Datenblätter von einigen Teilen die ich bis jetzt so angesehen habe
geben ein Rth von ca 0.5K/W-1K/W an (Junction to case). Nur wieviel noch
durch PCB, thermal Vias oder diese auflötbaren Kühler dazukommt kann ich
nicht abschätzen. Mit 6cm^2 Kupferfläche kommt man in Summe offenbar auf
ca 40K/W - 50K/W (Junction-Ambient), damit wären nicht ganz 2W drin. Wie
weit lässt sich das noch nach unten drücken?
An die aufklebbaren Kühler hab ich auch schon gedacht, allerdings haben
die nur über das Plastikgehäuse einen thermischen Kontakt und der dürfte
eher mässig gut sein. Ich habe aber bis jetzt kaum Werte für thermische
Widerstände von solchen Konstruktionen gefunden.
Ein Metallkern PCB ist keine Option.
bla schrieb:> An die aufklebbaren Kühler hab ich auch schon gedacht,
Nicht aufkleben, sondern die Kupferfläche rund um den TO263 so groß
machen, dass man solche Kühlkörper daneben auflöten kann.
Das habe ich zumindest schon so gesehen.
bla schrieb:> Ich hätte mal eine Frage an die Praktiker: Wieviel Leistung werde ich> ca. aus einem TO-263 (D2PAK) los?
In manchen Datasheets steht das drin. Beispielsweise der Wärmewiderstand
bei soundsoviel cm² Kupferfläche.
bla schrieb:> 3W-6W vernünftig abführen zu können (mit thermal Vias und grossen> Kupferflächen). Kühlung mit Lüfter wäre eventuell noch eine Option, aber> ich kann echt nicht abschätzen wieviel ich da noch rausholen kann. Ich
Auf Abschätzung:
AN-2026 The Effect of PCB Design on the Thermal Performance
http://www.ti.com/lit/an/snva424a/snva424a.pdf
bla schrieb:> Wie> weit lässt sich das noch nach unten drücken?
Das hängt von der eigenen Motivation ab. Aus technischer Sicht geht da
aber noch einiges:
Leiterplatten mit extradicker Kupferschicht sind ein probates Mittel.
Besonders dann, wenn man direkt neben dem Bauteil eine Heatpipe anlöten
kann...
Falk B. schrieb:> Viel mehr als 5W würde ich gefühlt da aber auch nicht wegkühlen wollen.
Mit einem Lüfter daneben kann man auch das noch steigern.
Falk B. schrieb:> ja, aber da sollte man keine Wunder erwarten. Siehe Anhang. Da kommt man> auf ca. 50K/W runter, damit sind ~2W Verlustleistung drin, je nach> Umgebungstemperatur.
...die 2W sind bei einem normalen Gehäuse ohne Lüfter oder optimierte
Kühlluftführung sehr, sehr optimistisch. Zudem heizt man alle Bauteile
in der Nähe mit.
Besonders toll bei Elkos, die mögen es sehr, wenn man ihre
Anschlussbeinchen auf 100°C heizt.
Fazit: D2PAK erfordert bei 2W Verlustleistung entweder einen Lüfter oder
einen Kühlkörper oder eine Metallkernleiterplatte oder eine direkte
Flüssigkeitskühlung (mit Abstand am effektivsten und teuersten)
@Schreiber (Gast)
>...die 2W sind bei einem normalen Gehäuse ohne Lüfter oder optimierte>Kühlluftführung sehr, sehr optimistisch. Zudem heizt man alle Bauteile>in der Nähe mit.>Besonders toll bei Elkos, die mögen es sehr, wenn man ihre>Anschlussbeinchen auf 100°C heizt.
Wer sagt, daß die Platine in einem Gehäuse steckt und Elkos in der Nähe
sind?
>Fazit: D2PAK erfordert bei 2W Verlustleistung entweder einen Lüfter oder>einen Kühlkörper oder eine Metallkernleiterplatte oder eine direkte>Flüssigkeitskühlung (mit Abstand am effektivsten und teuersten)
Quark. Du hast Paranoia.
Falk B. schrieb:>>Fazit: D2PAK erfordert bei 2W Verlustleistung entweder einen Lüfter oder>>einen Kühlkörper oder eine Metallkernleiterplatte oder eine direkte>>Flüssigkeitskühlung (mit Abstand am effektivsten und teuersten)>> Quark. Du hast Paranoia.
Nein. Erfahrung.
Bei 2W und 50K/W komme ich auf 100K über der Umgebungstemperatur. Wenn
ich die Elektronik auf 45°C Umgebungstemperatur auslege (bei uns so
üblich, es soll auch im Sommer bei Sonnenschein noch zuverlässig
funktionieren), dann habe ich (ohne Lüfter) im Gehäuse mindestens 50°C,
eher 55-65°C
Das Ergebniss ist eine Sperrschichttemperatur von mindestens 150°C. Für
meinen Geschmack ist das etwas zu viel des guten...
@ Schreiber (Gast)
>>>Fazit: D2PAK erfordert bei 2W Verlustleistung entweder einen Lüfter oder>>>einen Kühlkörper oder eine Metallkernleiterplatte oder eine direkte>>>Flüssigkeitskühlung (mit Abstand am effektivsten und teuersten)>>> Quark. Du hast Paranoia.>Nein. Erfahrung.>Bei 2W und 50K/W komme ich auf 100K über der Umgebungstemperatur. Wenn>ich die Elektronik auf 45°C Umgebungstemperatur auslege (bei uns so>üblich, es soll auch im Sommer bei Sonnenschein noch zuverlässig>funktionieren), dann habe ich (ohne Lüfter) im Gehäuse mindestens 50°C,>eher 55-65°C>Das Ergebniss ist eine Sperrschichttemperatur von mindestens 150°C. Für>meinen Geschmack ist das etwas zu viel des guten...
Mag sein, aber das sind nicht notwendigerweise die Randbedingungen des
OP. Und selbst wenn, sind deine "Lösungsvorschläge" Quark. Wer bei 2W
Verlustleistung einen Lüfter oder gar Flüssigkühlung erwägt, macht was
Grundlegendes falsch.
Falk B. schrieb:> Mag sein, aber das sind nicht notwendigerweise die Randbedingungen des> OP. Und selbst wenn, sind deine "Lösungsvorschläge" Quark.
Ich gehe einfach mal davon aus, dass man Platinen üblicherweise in ein
Gehäuse einbaut und die Geräte auch im Sommer zuverlässig funktionieren
sollen.
> Wer bei 2W> Verlustleistung einen Lüfter oder gar Flüssigkühlung erwägt, macht was> Grundlegendes falsch.
...bei einmal 2W sicher nicht, da reicht ein guter Kühlkörper zum
auflöten.
Bei 10*2W sieht das ganz anders aus, man hat ja nicht nur ein Bauteil im
Gehäuse. Noch schlimmer wird es, wenn das Gehäuse wasserdicht werden
muss. Nicht jeder, der eine Flüssigkeitskühlung erwägt macht etwas
falsch!
Falk B. schrieb:> Mag sein, aber das sind nicht notwendigerweise die Randbedingungen des> OP.
Korrekt, denn die waren:
bla schrieb:> Ich> würde mal von einer Umgebungstemperatur von 50°C und 125°C> Chiptemperatur ausgehen.
Merkste was?
HildeK schrieb:> bla schrieb:>> An die aufklebbaren Kühler hab ich auch schon gedacht,>> Nicht aufkleben, sondern die Kupferfläche rund um den TO263 so groß> machen, dass man solche Kühlkörper daneben auflöten kann.
was ich schon gesehen habe, ist den Transistor auf die Unterseite der
Platine zu löten und den Kühlkörper dann direkt dahinter auf die
Oberseite. Natürlich richtig viele thermal Vias durch die Platine
setzen.
Gerd E. schrieb:> was ich schon gesehen habe, ist den Transistor auf die Unterseite der> Platine zu löten und den Kühlkörper dann direkt dahinter auf die> Oberseite.
Nochmal die Fischer-Auflötkühlkörper anschauen. Die werden wirklich
NEBEN dem Bauteil aufgelötet und sitzen dann wie eine Brücke über
diesem.
Vorteil: man muss nur einseitig bestücken. Spart Geld.
