Rechner KB-35
Kühlkörper-Rechner
Die Wärme fließt vom Chip über Gehäuse und Wärmeleitpad zum Kühlkörper und an die Luft. Auf jeder Stufe gibt es einen eigenen Temperaturabfall.
Ergebnis
Kurz gesagt: Berechnung eines Kühlkörpers für Transistoren, Spannungsregler oder Dioden: erforderlicher Wärmewiderstand, Temperaturen von Chip, Gehäuse und Kühlkörper sowie Abschätzung der Oberfläche.
Berechnung
S ≈ 1000 / Rsa cm²
Die thermische Kette wird wie ein Stromkreis berechnet: Statt des Stroms nimmt man die Leistung, statt der Spannung die Temperatur, und die Wärmewiderstände werden addiert. Die Summe der Temperaturabfälle darf die Differenz zwischen der maximalen Chiptemperatur und der Lufttemperatur nicht überschreiten.
Worauf Sie achten sollten
- Ein Lüfter verringert den Wärmewiderstand des Kühlkörpers um ein Mehrfaches.
- Ein Isolierpad verschlechtert die Wärmeableitung deutlich: Verwenden Sie keines, wenn es nicht nötig ist, aber denken Sie an die Spannung am Gehäuse.
Häufige Fragen
Wie berechnet man den Kühlkörper für einen Transistor?
R_Kühlkörper = (Tj − Ta) / P − Rjc − Rcs. Bei 10 W, einer Grenztemperatur von 125 °C, 40 °C Umgebungstemperatur und Wärmewiderständen von 1,5 und 0,5 K/W braucht man einen Kühlkörper mit höchstens 6,5 K/W.
Wie groß muss der Kühlkörper sein?
Für eine Platte ohne Luftstrom ungefähr 1000 / R_Kühlkörper cm²: Bei 6,5 K/W sind das etwa 154 cm². Das ist eine grobe Schätzung; genaueres steht im Wärmewiderstand des Kühlkörpers.
Braucht man Wärmeleitpaste und eine Isolierfolie?
Wärmeleitpaste senkt den Kontaktwiderstand auf 0,2–0,5 K/W. Eine Isolierfolie verschlechtert die Wärmeableitung und ist nur nötig, wenn das Transistorgehäuse unter Spannung steht.
