Temperatura radiatora

Jesli jesteś początkującym elektronikiem, to tu z pewnością znajdziesz pomoc. Miejsce dobre do dyskusji nad podstawami elektroniki w zakresie teorii i praktyki.
ODPOWIEDZ
slawek55
Użytkownik
Posty: 475
Rejestracja: 16 sie 2005, 11:47
Lokalizacja: Szczecin

Temperatura radiatora

Post autor: slawek55 » 18 kwie 2014, 7:10

Cześć.
Mam takie praktyczne pytanie. Wiem że powinno być to obliczone dla pewności, ale tak z praktycznej strony. Obliczenia niby Ok, ale..
Jaka może być temperatura radiatora abym nie musiał się martwić że obliczenia są błędne?
Czy radiator może być na tyle gorący że dotknąć się da, ale dłuższe przytrzymanie palcami już boli? Czy powinien być zawsze max lekko ciepły?

Awatar użytkownika
timo66
Moderator
Posty: 1807
Rejestracja: 20 maja 2006, 19:15
Lokalizacja: 66'15" M.a.R.s.
Kontakt:

Post autor: timo66 » 18 kwie 2014, 9:58

Jest to bardziej zależne od elementu który jest chłodzony i zakresu temperatury jego pracy. Kolejno dochodzi temperatura otoczenia z uwzględnieniem maksymalnej możliwej temperatury otoczenia jaka może wystąpić np. temp. w lecie, lub i inny element który może podnosić temperaturę w obudowie,szafie etc. którym może być np. transformator.
Zwróć uwagę na to że 45-50st. może już parzyć - jest to subiektywne odczucie.

slawek55
Użytkownik
Posty: 475
Rejestracja: 16 sie 2005, 11:47
Lokalizacja: Szczecin

Post autor: slawek55 » 18 kwie 2014, 12:32

Mam taki radiator
http://www.tme.eu/pl/details/hs-123-40/ ... stonecold/#
założony na 7805
Prąd wyjściowy 200mA, różnica napięć pomiędzy We a WY to 10V więc moc tracona 2W.
Wychodzi że stabilizator może pracować nawet bez radiatora. Do 2W może, (niby) a radiator grzeje się tak że dotknąć można ale na chwię bo parzy.
Jest dobrze, czy nie?

Awatar użytkownika
timo66
Moderator
Posty: 1807
Rejestracja: 20 maja 2006, 19:15
Lokalizacja: 66'15" M.a.R.s.
Kontakt:

Post autor: timo66 » 18 kwie 2014, 17:58

Ja bym zostawił. Jeśli docelowy układ wpakujesz do obudowy to ostrożność jest wskazana. Wiadomo jak temperatura działa na różne materiały inne niż metal. Dokładny pomiar był bardziej miarodajny i sam do 80st bez wahania bym tak to zostawił. Jeśli natomiast było by więcej stopni to jedynie większy kawałek aluminium, ewentualnie wymuszony obieg powietrza.

slawek55
Użytkownik
Posty: 475
Rejestracja: 16 sie 2005, 11:47
Lokalizacja: Szczecin

Post autor: slawek55 » 23 kwie 2014, 7:01

Poczytałem trochę o obliczeniach radiatorów. Jego temperatura może dojść nawet do 70 stopni a nawet więcej.
Zastanowiło mnie jednak coś innego. Skoro cala sztuka polega na tym aby nie dopuścić do wzrostu temperatury złącza powyżej 150 stopni to do czego jest taki parametr w katalogu jak max moc tracona w elemencie? Tego parametru nawet do obliczeń nie bierzemy po uwagę. Co ciekawe element o mniejszej mocy strat ma mniejszą rezystancje termiczną złącze -obudowa, niz taki, który ma większa moc strat. a nam przecież zależy na jak najmniejszej rezystancji termicznej.

Awatar użytkownika
kayron
Użytkownik
Posty: 2088
Rejestracja: 21 wrz 2008, 12:53
Lokalizacja: Poland
Kontakt:

Post autor: kayron » 23 kwie 2014, 15:34

To masz tak jak z prądem, im więcej go chcesz w tym samym czasie przepchnąć prze ten sam przewód, tym więcej masz straty mocy czyli ciepło, tu tak samo obowiązuje prawo ohma.

slawek55
Użytkownik
Posty: 475
Rejestracja: 16 sie 2005, 11:47
Lokalizacja: Szczecin

Post autor: slawek55 » 23 kwie 2014, 18:56

Tak ja to rozumiem. Mnie bardziej chodzi o to jak max katalogowa moc strat ma się do temperatury złącza a na końcu radiatora?

elbober
Użytkownik
Posty: 194
Rejestracja: 02 lut 2013, 14:39
Lokalizacja: Poznań

Post autor: elbober » 23 kwie 2014, 19:52

Moc strat jest podawana dla określonej temperatury obudowy, np Tcase=25*C, =60*C. Dalej znając rezystancje złącza obudowa-radiator (pasta obniża), radiator-otoczenie (dane katalog radiatora), można wyliczyć wielkość radiatora. A z katalogu znajdziesz Tj i Rjc, czyli czy w jedną czy w drugą stronę wyliczy się odpowiednie wielkości.

Awatar użytkownika
timo66
Moderator
Posty: 1807
Rejestracja: 20 maja 2006, 19:15
Lokalizacja: 66'15" M.a.R.s.
Kontakt:

Post autor: timo66 » 23 kwie 2014, 20:05

Ja to rozumiem tak, że producent podaje moc jaką można "przekazać" ze struktury na radiator. Sam element nie może i by pochłonął całe ciepło ale było by to na granicy możliwości - czyli blisko 150st.

Kiedyś nauczyciel mi tłumaczył że cokolwiek się projektuje, to po dokonaniu obliczeń dokłada się 15-30% zapasu.

slawek55
Użytkownik
Posty: 475
Rejestracja: 16 sie 2005, 11:47
Lokalizacja: Szczecin

Post autor: slawek55 » 23 kwie 2014, 20:14

elbober to dlaczego dla tej samej obudowy np TO220 dwa różne typy tranzystorów o podobnych parametrach (napięcie, prąd) i tych samych temperaturach złącza mają różne maksymalne moce strat? Podejrzewam że wiecie do czego dążę, ale trudno mi o to zapytać, nie wiem jak aby w całości oddało o co chodzi.
Element o lepszym chodzeniu może rozproszyć większą moc strat niż gorzej chłodzony element który w katalogu ma podaną max moc jako większą. Czy nie wystarczyłoby tylko podanie max Tj i Rjc? Przykład, dioda w impulsie może przepuścić większy prąd niż katalogowy bo nie zdąży się w krótkim czasie nagrzać. Więc wykładnikiem jest temperatura a nie mox maksymalna. Czy nie?

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 23 kwie 2014, 20:19

Maksymalną moc starta dla danego elementu obliczamy z tego wzoru

Pmax = (Tjmax - Tc)/Rthjc

I tak dla BD244 producent podaje Pmax = 65W

A ze wzoru wychodzi

Pmax = (150 - 25)/1.92 = 65.1W

A taki 2SC5200 ma Pmax = (150 - 25)/0.83 = 150W.

I pamiętaj, że stabilizatory mają Tjmax = 125. I przekroczenie tej temperatury spowoduje obniżenie I_max a w ostateczności napięcie wyjściowe też zmaleje.

A takie MOSFE'y mają Tjmax= 175 i właśnie z tego względu mają większą Pmax.

slawek55
Użytkownik
Posty: 475
Rejestracja: 16 sie 2005, 11:47
Lokalizacja: Szczecin

Post autor: slawek55 » 23 kwie 2014, 20:25

Czyli na "chłopski" rozum większa moc strat jest wynikiem mniejszej Rthjc?
Kiedyś ktoś w EdW pisał, że w katalogach nie ma zbędnych tzw. nadmiarowych informacji. A czy w przypadku Pmax nie jest to jakim naddatkiem danych, skoro można do niej dojść z obliczeń (widać dość prostych)?

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 23 kwie 2014, 20:33

slawek55 pisze:Czyli na "chłopski" rozum większa moc strat jest wynikiem mniejszej Rthjc?
Tak, ta mniejsza Rthjc może wynikać też z tego
https://lh4.googleusercontent.com/-Rkw9 ... 182053.jpg
Zwróć uwagą na różne grubości wkładki.

elbober
Użytkownik
Posty: 194
Rejestracja: 02 lut 2013, 14:39
Lokalizacja: Poznań

Post autor: elbober » 24 kwie 2014, 12:58

Także struktura strukturze nie jest równa. Nawet w przypadku tranzystorów, mając inne parametry np. pojemności, prądy, napięcia czyli inaczej zbudowane, nie będą miały takich samych rezystancji termicznych. Nawet różni producenci, dla tego samego elementu mają pewną tolerancje. Pmax jest podawane, by nie przekroczyć parametrów elektrycznych, bo jak policzysz Imax i Umax wyjdzie dużo więcej. A że Pc to energia cieplna wytwarzana jako strata, to można wyliczyć jaki musi być radiator, by nie uszkodzić termicznie ("zagotować") elementu.

ODPOWIEDZ