[sunny]

Zitat:8269 Beiträge

die übung machts

edit: dafür hab ich's schöner erklärt ;baeh

[Rumgucker]

Ein Kühlkörper auf dem Chip vermindert aber nicht den thermischen Widerstand des Gehäuses. Es wurde in unserer 1W-Rechnung sowieso angenommen, dass die Außenfläche des Gehäuses unter keinen Umständen heißer als 50°C werden kann. Das kann man sowieso nur garantieren, wenn man ein Gebläse, Kühlkörper oder Kühlflächen im Layout verwendet. Die 1W waren also mit Kühlkörper gemeint.

[Redegle]

Ah Danke

Aber was sagen die Werte über den Wärmeleitwiderstand von Bauteilmitte zu Kühlkörper?

Würde es reichen einfach eine Metallplatte auf auf das IC zu schrauben also seitlich befestigen.

EDIT:

Hab gerade gegoogelt.

Was ich suche ist der Junction/Case Wärmewiderstnad

[Rumgucker]

Die Außenbereiche des Gehäuses dürfen nicht heißer als 50°C werden, wenn 1W verbraten werden sollen.

Wollen wir mal ausrechnen, wie warm die (stehende) Umgebungsluft sein darf, wenn man keinerlei wärmekonvektionssteigernde Maßnahmen ergreift?

[sunny]

im datenblatt ist ja der gesamte wärmewiderstand angegeben. also chip->gehäuse->umgebung mit dem kühlkörper verbessere ich theoretisch den gehäuse->umgebung teil. in wie weit das funktioniert, lässt sich so wie so nur durch einen versuch ermitteln da es vom hersteller ja eigendlich nicht vorgesehen ist.

[Redegle]

Ah zu langsam mim Edit.

Also bei 3W ohne Kühlkörper gilt der Junction-Ambient Wert von 75K/W.
Dann muss ich eine Umgebungstemperatur haben von.
-75C°

Mein Problem ist aber das ich den Junction/Case Wärmewiderstand brauche um zu berechnen wie groß mein Kühlkörper sein muss.
Also ich muss wissen wie groß die Wärmedifferenz zwischen Gehäuse und Kern bei 3W ist.

EDIT: Genau sunny deswegen wollte ich Erfahrungwerte höhren, was ein solches Gehäuse normalerweise für Werte hat. Btw. kann das überhaupt funktionieren oder denkt ihr das es zu Hotspots kommt?

[Rumgucker]

Ich verstehe das Datenblatt so, dass der Wärmewiderstand des Gehäuses 75°C/W beträgt, also wenn außen am Gehäuse 50°C anliegen und 1W verheizt wird, dann wird der Chip 125°C heiß sein. Mehr als rund 1W ist also nicht möglich. Zumindest versteh ich das DB so.

[Rumgucker]

Ich kenn DIL-Plastikgehäuse-Chips mit 800mW max. Verlustleistung. 1W erscheint mir absolut glaubhaft.

[sunny]

seh ich nicht so. ich betreib den chip ja in einem gerät. die wärme der luft im gerät beträgt nun die angenommenen 50°C. mit dieser tempeatur muss ich ja meine verlustrechnung machen. das gehäuse des chip's wird natürlich wärmer als 50°C sonst könnte es ja keine energie mehr an die ungebung abgeben. da für den HIP eigendlich keine kühlkörpermontage vorgesehen ist, wird der wärnewiederstand junction ambient angegeben. bei bauteilen für kühlkörpermontage wird hingegen der wärmewiederstand junction case angegeben. jetzt hier vermutungen über Rth jc beim HIP anzustellen erachte ich als nicht sinnvoll weil dieser sehr vom inneren aufbau des HIP abhängt . also größe und dicke des chipträgers länge der pins im gehäuse etc. das muss man halt im versuch ermitteln.

[Redegle]

Mal nen anderes Beispiel.

Ich nehme mal den IRF540N

Junction-to-Ambient = 62°C/W
Junction-to-Case = 1,25°C/W

Junction-to-Ambient gibt die Temperaturdifferenz zwischen Kern und Hülle ohne Kühlkörper an und die beträgt 62°C/W.
Heißt wenn die Außentemperatur des Bauteils 50°C ist und 1W verbraten wird hat der Kern eine Temperatur von 112°C. Wenn 2W verbraten werden sind es 162°C im Kern.

Junction-to-Case gibt die Temperaturdifferenz zwischen Kern und Hülle mit Kühlkörper an.
Heißt wenn ich einen Kühlkörper mit 0,75°C/W benutze ist der gesammte Wärmewiderstand 2°C/W. Wenn der Kühlkörper also außen eine Temperatur hat von 50°C und 1W verbraten wird hat der Kern des Bauteils eine Temperatur von 52°C und die Temperatur zwischen Kühlkörper und Bauteil beträgt 50,75°C.
Bei 10W und 50°C hat der Kern des Bauteils eine Temperatur von 70°C.
Zwischen Bauteilhülle und Kühlkörper beträgt die Temperatur 57,5°C.


Das Problem ist nur das beim HIP keine Angabe zu dem Junction-to-Case vorhanden ist.

Das er ohne Kühlkörper maximal 1W abführen kann ist schon klar ich wüsste aber gerne was mit Kühlkörper möglich ist.

[sunny]

es geht eben bei junction ambient nicht um die differenz von kern zu gehäuse sondern um die differenz kern zu umgebungsluft.

beim irf lässt es sich ja schön ausrechnen

steht der irf einfach so in einem 50°C warmen raum und verbrät 1W wird der kern wie du schon sagst 112°C heiß das gehäuse hat dabei aber eine temperatur von 110,75°C damit es die wärmeenergie an die umgebung abgeben kann.

[Rumgucker]

Ok.. Ihr habt mich überzeugt.

[Redegle]

Hast natürlich recht mit Kern des IC zu Umgebungsluft das meinte ich auch.

Also einigen wir uns dadrauf das es einen Versuch wert ist oder sollte ichs lassen?

Ist schließlich ca. die doppelte Wärmemenge die abgeführt werden muss.


Oder ich müsste einen IRF520 nehmen der hat nur 25nC aber einen RDSon von 0,2ohm. Also gefallen würde mir die Notlösung nicht gerade.
Oder halt einen anderen Mosfet der nicht mehr als 25nC hat, weil der wurde in der Application Note vorgeschlagen.

Wobei mit einem Vorwiderstand von 5ohm wird die Verlustleistung zu einem Teil auf ihn übertragen.

[Rumgucker]

Ich bin dafür, dass wir rumgucken und rechnen.

Rumgucken: wir gucken uns andere bauähnliche Chips bzgl. der thermischen Dinge an.

Rechnen: wir können den Wärmewiderstand von Gehäuse auf Luft berechnen. Dann können wir rückrechnen, wie hoch der Wärmewiderstand zwischen Chip und Gehäuse ist.

[sunny]

ich als praktiker bin dafür das wir einen versuchsaufbau mit dem hip machen und die gehäusetemperatur messen. dann können wir Rth jc ausrechnen. alternativ könnte man ja auch mal beim hersteller nachfragen.

[Redegle]

Ich werde einfach langsam die Frequenz meines Dreickgenerator erhöhen und dabei achten wie heiß der HIP wird.
Das wird schon klappen. Hoffe ich. Der Treiber ist teur und bei Reichelt gibts die net mehr )-;

Wandern wir mal ein Problem weiter wie siehts mit dem Feedback aus kann mir da wer helfen?

[sunny]

Zitat:Ich werde einfach langsam die Frequenz meines Dreickgenerator erhöhen und dabei achten wie heiß der HIP wird.

ich würde das zwar nicht direkt in der schaltung machen, aber geht evtl auch. aber glaub mir ohne oszi wird die erwärmung des HIP deine geringste sorge sein.

feedback, kommt darauf an was für ein verstärkerprinzip du bauen willst. zum pre filter feedback beim sodfa kann ich evtl. was sagen weil ich mich da schon etwas mit beschäftigt hab. post filter feedback kenn ich beim d-amp nur vom hören sagen. soll wohl bei einem vollbereichsverstärker nicht so einfach sein aufgrungd der starken phasenverschiebung bei hohen frequenzen. aber wie gesagt da kenn ich mich nicht so aus.

[alfsch]

also -wenn ichs richtig erkenne- gehts um die frage, wieviel verluste der treiber etwa machen wird -oder?

irf540 gate entspricht etwa 5nf last
bei 300 khz takt + 12v am treiber

cmos hat typisch verlust: P = C * F * U * U

hier also etwa 5nf*300khz*12*12 = 0,2w
bei 4 treibern im chip -> 0,8w maximal zu erwarten

bei 75°/w -> +60° , bei 20° umgebung also ca 80° am chip.
dat kann er.

[Redegle]

Geil genau das wollte ich wissen vielen Dank.

Kannst du mir noch erklären wie du auf die Werte kommt also auf die 5nF?

Und wo hast du die Formel her?

Bzw.
Wie lässt sie sich herleiten?

[Gert]

Zitat:Original geschrieben von Redegle
[...]
Kannst du mir noch erklären wie du auf die Werte kommt also auf die 5nF?
[...]

Hi,
sowas steht meistens im Datenblatt.
http://www.datasheetarchive.com/