dissipateur thermique

DISSIPATEUR THERMIQUE
Comment choisir et calculer un dissipateur thermique ?
Exemple :
Calcul de la résistance thermique pour la sélection d'un profilé
T j = 175°C
P tot = (U ce x I c) = 30 W
T u = 45°C R thG = 1,5°C/W
R thK = 0,3°C/W
Tj - Tu
R th =
———— - (R thG + R thK) = 2,5°C/W
P tot
Dans le catalogue, reportons-nous au diagramme du WA 141. Sur l'ordonnée, traçons pour 2,5°C/W une droite, à l'intersection de la courbe, reportons nous sur
Pour éviter tous risques de destruction des semiconducteurs par des températures trop élevées, le montage des semiconducteurs sur des dissipateurs thermiques s'impose. Ainsi on agrandit la surface relativement restreinte par laquelle la
puissance dissipée se transforme en chaleur.
La résistance thermique dépend des facteurs suivants :
1 • La puissance dissipée par le semiconducteur.
2 • La taille, la forme, la position et l'état de surface du dissipateur dans l'équipement.
3 • Le transfert de calories entre le semiconducteur et le dissipateur. Un compound améliore la conductivité thermique. A titre d'exemple : un boîtier TO 3
monté sans compound sur un dissipateur anodisé noir, a une résistance thermique (RthK) de : 0,35°C/W. Le même, monté avec un compound a une résistance thermique (RthK) de : 0,15°C/W !
4 • Du traitement de surface du dissipateur. A titre d'exemple, la résistance thermique d'une surface anodisée noire mate, est 15% plus faible que la même surface brute !
5 • De la ventilation du dissipateur.
l'abcisse. Nous trouvons 37,5 mm. La référence du dissipateur est donc WA 1416 (longueur standard dans le catalogue !).
Détermination des résistances thermiques avec R thKf (ventilation forcée).
R thKf
= a x R thK
= coefficient de proportionnalité, il peut être déterminé selon le diagramme ci-dessous (par exemple : à la vitesse d'air de 3 m/s,
a
a = 0,32.
Nota : Les performances indiquées dans ce catalogue, sont données : pour des
dissipateurs anodisés noirs mats, montés verticalement avec une convection
naturelle et un compound thermique entre le semiconducteur et le dissipateur.
Calcul de la résistance thermique
Coéf. a
Pour déterminer la résistance thermique, la formule suivante est appliquée :
R th =
R th
R thG
R thK
Tj
Tu
P tot
Tj - Tu
———— - (R thG + R thK)
P tot
= résistance thermique du dissipateur en °C/W donnée par les
constructeurs.
= résistance thermique interne du semiconducteur en °C/W.
= résistance thermique entre le dissipateur et le semiconducteur
en °C/W.
= température de jonction du semiconducteur.
= température ambiante.
= puissance dissipée par le semiconducteur en W, avec pour facteur de correction :
- Dissipateur brut : + 15%.
- Position horizontale du dissipateur : + 20%.
- Ventilation forcée : voir diagramme spécifique.
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problèmes de dissipation thermique.
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