Ile ciepła mogą odprowadzić obudowy MOSFET bez radiatora? TO220, SO8, SOT23...

Sun Nov 05, 2006 2:14 pm   

Witam wszystkich
Chciałbym się dowiedzieć ile ciepła (straty w Watach) mogą odprowadzić
same z siebie poszczególne obudowy (bez radiatora). Chodzi mi dokładnie
o MOSFETY.
- TO220 udało mi się znaleźć (1-1,5W)
- SO8
- SOT23
- SOT223
- TO252

Nie wiem czemu, nie udało mi się tych informacji znaleźć w googlach. To
chyba dość popularne pytanie jeśli chodzi o MOSFETY.
Może jest jakiś parametr w datasheetach, które to opisuje? Wówczas sam
bym sobie poradził. Przeglądałem do BUZ11 w TO220, ale nigdzie nie
widziałem wartości 1-1,5W (około).

Jedynie coś takiego udało mi się znaleźć:

THERMAL DATA
Rthj-case Thermal Resistance Junction-case Max 1.67 oC/W
Rthj-amb Thermal Resistance Junction-ambient Max 62.5 oC/W

Ale to raczej zupełnie co innego.

Pozdrawiam

Sun Nov 05, 2006 2:14 pm   

Sun, 05 Nov 2006 14:14:58 +0100 jednostka biologiczna o nazwie Michał
Paskowski <brak@sss.pl> wyslala do portu 119
jednego z serwerow news nastepujace dane:


Przecież w dataszitach najczęściej jest "total power dissipation".

www.elenota.prv.pl , znajdź sobie dataszit wybranego tranzystora i tam
poczytaj.

Sun Nov 05, 2006 2:39 pm   

BLE_Maciek napisał(a):


Chodzi Ci o ten parametr (BUZ11):
Maximum Power Dissipation PD 75 W

Nie za dużo tych watów na jednego biednego TO220? Chodziło mi o to, ile
wat potrafi bezpiecznie odprowadzić sama obudowa bez radiatora (w
ciągłej pracy). Z tego co na grupie przeczytałem i z paru innych miejsc,
to 75W to jakieś minimum 20 razy za dużo.
Cytat wypowiedzi kolegi EZ z wątku "przekaznik na 12V 20A??" dotyczący
akurat tego mosfeta:


Raczej się usmaży
20A * 0,045 ohm = 0.9V
0,9V * 20A = 18W

Ale jakiś mocniejszy Mosfet by się nadawał
Warto by też wiedzieć jak długo płynie duży prąd, oraz jaki prąd jest potem.


Może wystarczy jakoś prosto te 75W podzielić przez jakąś liczbę, by
uzyskać pi * drzwi moc którą może sam odprowadzić. Ale wówczas dla
wszystkich tranzystorów w tych samych obudowach moce powinny być
podobne, a nie są według katalogu TME. Poprawcie mnie jak się mylę.

Pozdrawiam

Sun Nov 05, 2006 3:14 pm   

Michał Paskowski <brak@sss.pl> pisze:

Przecież to _dokładnie_ to, czego szukasz.

Rthj-amb to rezystancja termiczna złącze - otoczenie.

A teraz na króty, bez zbędnej teorii - wzór dla Ciebie

Pmax=(Tmax-Tamb)/Rthj-amb

Gdzie: Tmax: maksymalna temperatura struktury, (powinna być w dataszicie)
Tamb - temperatura otoczenia

Przykład:
Tmax=85 stopni
Tamb=40 stopni (latem też działają urządzenia elektroniczne, nieprawdaż?)
Rthj-amb=62.5 oC/W

Pmax=(85-40)/62.5=45/62.5=0.7W

--
Pozdrawiam,
Patryk Sielski

Sun Nov 05, 2006 3:25 pm   

Michał Paskowski napisał(a):

Zasada jest w miarę prosta. Musisz tylko znać:
-moc wydzielaną na elemencie
-rezystancje termiczne: Rthja ew Rthjc
-maksymalna temperatura złącza(najczęściej 120st to taka bepieczna granica)

Większość tych danych znajdziesz w nocie konkretnego elementu. Znając te
dane wyliczasz jaką temperaturę ma dany element przy konkretnej mocy i w
drugą stronę: jaka max moc przy danej temperaturze. Wzór ma taką postać:

^T=P*R

^T - różnica temperatury między elementem a otoczeniem
P - moc wydzielana na elemencie
R - rezystancje termiczne

Dla obudowy TO220 bez radiatora, dla typowych wartości tych parametrów
wychodzi żę Pmax~=1W.

Pozdro

Sun Nov 05, 2006 3:35 pm   

Użytkownik "Michał Paskowski" <brak@sss.pl> napisał w wiadomości
news:eikpm1$7s8$1@atlantis.news.tpi.pl...


Trzeba znać Rth j-amb i dla nie policzyć maksymalną moc, tak jakby obudowa
była radiatorem. Dla małych elementów często katalogi podają moc maksymalną.
Przodują (przodowali) w tym rosjanie, w ich katalogach dokładnie można było
określić co i jak. Dla mocniejszych elementów z założenia zakłada się że
będzie radiator.
Zgadza się że elementy w takiej samej obudowie powinny mieć taką samą moc,
ale trzeba dodać jeszcze że muszą być z tego samego wieku. Obecnie nowsze
technologie powodują polepszenie (zmniejszenie się) rezystancji termicznych.
A tak na marginesie to dla PD=70W nie da się wyciągnąć więcej niż coś koło
połowy z dowolnym, w praktyce używanym układem chłodzenia.

--
Desoft
http://217.96.144.226/desoft

Sun Nov 05, 2006 4:44 pm   

Michał Paskowski napisał(a):


Bardzo dziękuję wszystkim za wyjaśnienie. Dokładnie o to mi chodziło,
teraz sobie bez problemu poradzę.

Pozdrawiam i zabieram się do liczenia

Sun Nov 05, 2006 5:53 pm   

Użytkownik "Michał Paskowski" <brak@sss.pl> napisał w wiadomości
news:eil14e$4h1$1@nemesis.news.tpi.pl...

Wg mnie dalej "leżysz" :-)

Chłodzenie zależy od mnóstwa czynników w otoczeniu
Pytanie, czy to moc długotrwała i jak będzie się wokół niej ruszało
powietrze ?
Dla mikroobudów - ile odda ciepła do ścieżek i płytki i sąsiednich elementów
?
To co wyliczysz na niewiele ci się nie przyda

Mon Nov 06, 2006 1:11 pm   

Newsuser "Desoft" wrote:

Niby dlaczego?

pzdr
mk

Mon Nov 06, 2006 2:30 pm   

Użytkownik "mk" <REVERSE_lp.pw@myzskm.REMOVE> napisał w wiadomości
news:eincg8$5mv$1@news.onet.pl...

Bo to jest moc którą można wydzielić przy idealnym chłodzeniu. Element przy
maksymalnej mocy musiałby mieć nadal 25 stopni. Coś w stylu "chłodzenie w
ciekłym azocie".

Desoft

Mon Nov 06, 2006 6:30 pm   

Newsuser "Desoft" wrote:

Bez przesady. Wystarczy dobrej jakości radiator z wentylatorem (pełne
obroty). Taki z PC'a.
Element, przy takiej mocy, nie nagrzeje się, szacuję, więcej niż 10'C ponad
temperaturę otoczenia. Bez problemu przekroczy się 1/2 mocy katalogowej.

pzdr
mk

Mon Nov 06, 2006 6:34 pm   

Hello mk,

Monday, November 6, 2006, 6:30:16 PM, you wrote:


Bardzo się mylisz. To, że obudowa elementu się nie nagrzeje ma się
nijak do temperatury struktury.

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Mon Nov 06, 2006 7:04 pm   

Newsuser "RoMan Mandziejewicz" wrote:

Hmm... Widać zależy jak się z definiuje ową moc maksymalną.
Zawsze wydawało mi się, że to moc przy "idealnym" schłodzeniu *obudowy*.
Zobacz chociażby tu:

http://www.irf.com/technical-info/appnotes/mosfet.pdf
(str. 7)
POWER DISSIPATION
The maximum allowable power
dissipation that will raise the die
temperature to the maximum
allowable when the case temperature
is held at 25C is important.

Czy mógłbyś podać który producent wymaga chłodzenia *struktury* do 25'C, by
osiągnąć moc o której mowa?

pzdr
mk

Mon Nov 06, 2006 8:03 pm   

Użytkownik "mk" <REVERSE_lp.pw@myzskm.REMOVE> napisał w wiadomości
news:einrc6$plj$1@news.onet.pl...

Tak na szybko policzone:
Moc tracona w obudowie TO220 - 70W
Temperatura wewnątrz obudowy - 30 stopni
Temperatura na zewnątrz obudowy - 10 stopni (dla wyższych temperatur nie
rezystancja termiczna jest zbyt wysoka)
Wydajność wentylatora 100m3/h (hmm... na taki od PC-ta to on nie wygląda)
Obudowa bezpośednio na MIEDZIANYM radiatorze posmarowanym pastą.
Powierzchnia radiatora wynosi bagatela 2,4m x 2,4m

Desoft

Mon Nov 06, 2006 8:41 pm   

Newsuser "Desoft" wrote:

Szczerze mówiąc, mimo wysiłku, nie potrafię odtworzyć przebiegu obliczeń...

Oto moje obliczenia:
Weźmy fajny radiator np.:
http://www.zalman.co.kr/Upload/product/9500AT_eng.PDF
(patrz str. 2)
Rezystancja termiczna 0.12-0.16 ['C/W] (zależy od szybkości obrotów śmigła)
Obroty maksymalne zaledwie 2650 RPM (w PeCetach spotykałem nawet 7000 RPM)

Obliczenie spadku temperatury:
0.12 * 70 = 8.4 'C

pzdr
mk