Расчет размеров алюминиевых радиаторов для отвода тепла

[aganext]

А бывает, кстати, и наоборот. Когда-то очень давно делал на заказ несколько трансляционников по схеме Шушурина из Радио 78 кажется года. Выставляю ток покоя - не помню уже, то ли по плюсу, то ли по минусу подключен тестер, на выходе висит осциллограф - всё норм. Ток выставил, тестер убрал, включаю - на выходе появляется возбуд. И такая же история на нескольких экземплярах - картина такая же. Долго разбираться было некогда, решил, что гасит возбуд индуктивность проводов от тестера. Взял кусок провода, смотал его кольцом, пустил через него питалово - возбуд исчез. Снабдил таким "антивозбудом" остальные - на всех норм

Ага, а я в Бриге на эмиттерном резисторе выходника, цифровым тестером, стал мерить напряжение, транзистор искренне возмутился и отказался работать. Ну очень легковозбудимая машинка оказалась.

[George Krilov]

То же вопрос - почему вы так считаете? Провод хороший, многожильный.

Какая разница какой провод?
Выходные транзисторы - устройства с Ft >30МГц
А маломощные - 300мГц.
достаточно невколько пикофарад в неправильном месте и он заведется.
Лучше откажитесь от вашей затеи. Меньше будет дыма.

[Serge_L]

Хуже в десятках наноГенри индуктивности в ненужных местах
Провода - вещь опасная(
Плюс, ток в единицы ампер в проводе - ну очень хорошая антенна!

[bbest]

блин, ну ладно . В усилке старенькие BJT 2sc3421, 2sa1358 с Ft = 120MHz, но все равно это конечно большая частота.

---------- Сообщение добавлено 21:37 ---------- Предыдущее сообщение было 08:54 ----------

К стати, понял почему у меня ультразвуковая ванна вышла из строя - я там транзисторы на провода посадил, что бы к радиатору нормально прикрутить.

[alex3]

Теперь понятно почему выходники на соплях - вредительство?

[funny the rat]

Хватит ли этих китайских радиаторов для отвода тепла в 35Вт? Расстояние между ребрами около 3 мм.

А если серьёзно то при опускании одного из параметров, а именно температуры самого радиатора в устоявшемся режиме при внешней температуре в ххх градусов можно указать почти любую мощность рассеивания

[bbest]

Теперь понятно почему выходники на соплях - вредительство?

Да просто прикинул что не стоит овчинка выделки, сколько гемороя с проводами будет на все 32 транзистора, плюс не стабильная работа, а выгода -5 градусов при равномерном распределении транзисторов по радиатору. На примере своей балансной беты22 вижу что все упрется в размеры радиатора и тепло разойдется по всему радиатору со временем, за 1-2 часа. Основание 10мм будет хорошо способствовать этому.

[a_lumnus]

Нужно отвести на 2-х радиаторах 70Вт тепла

для радиатора с пассивным охлаждением (без вентилятора) пригодны радиаторы с вертикальным расположением ребер и расстоянием между ребрами от 8 до 10 мм. с активным (с вентилятором) -от 3 до 5 мм.
тепловое сопротивление измерить вообще не вопрос - крепишь через пасту диод силовой, в таком же корпусе, как в разрабатываемой конструкции( можно резистор ( с креплением на радиатор), можно транзистор в диодном включении -словом, любой прибор который по условиям теплопереноса близок к разрабатываемой конструкции), вдуваешь ток, считаешь мощность, измеряешь температуру, считаешь тепловое сопротивление.
в пассивном варианте темпратура в верхней части радиатора должна быть чуть выше нижней части - тогда уверенно создается аэростатическое давление в ребрах, охлаждение идет веселей. Будет, конечно, охлаждать и при другой дельте, но хуже.

[AudioKiller]

Тепловой "закон Ома" - перегрев радиатора от температуры окружающей среды при рассеивании мощности Р.

дельта t = Р * (Rт.радиатор-среда + Rт.корпус-радиатор + Rт.кристалл-корпус). Размерности Вт и градус.
Тепловое сопротивление кристалл-корпус указано в даташите.
Тепловое сопротивление корпус-радиатор зависит от площади теплового контакта корпуса, прокладок, термопасты и проч. Для ТО-220 можно примерно брать 1 градус на ватт.
Тепловое сопротивление радиатор-среда примерно такое: Rт.радиатор-среда = 1400/Площадь поверхности радиатора [см2] градус/Вт. На самом деле там много факторов как в плюс, так и в минус. В том числе и рабочая температура радиатора - чем он горячее, тем сильнее конвекция. Так что применение этой формулы может дать сильно завышенные требования к размерам радиатора.
И ещё. В металлических корпусах в общую площадь радиатора его "подошва" входит. В пластиковых и/или очень тесных лучше "подошву" не учитывать.

Если нужна только температура радиатора, в скобках оставляем только первое слагаемое. Но обычно надо держать именно температуру кристалла - надёжность.

[Валет]

Площадь поверхности радиатора [см2]/1400 градус/Вт.

Легко запомнить: мощность 1 мВт на площади 1 кв.см дает нагрев на 1 гр. Но для условий более-менее свободной конвекции (напр. на радиаторе снаружи корпуса на задней стенке уся при расстоянии между ребрами 10 мм) нагрев на самом деле меньше.

[Radiovintage]

в пассивном варианте темпратура в верхней части радиатора должна быть чуть выше нижней части - тогда уверенно создается аэростатическое давление в ребрах, охлаждение идет веселей.

Вы путаете причину и следствие. Это как говорить что ветер дует потому что деревья качаются.
Нижняя часть холоднее потому что охлаждается внешним воздухом, а верхняя уже разогретым от нижней.

---------- Сообщение добавлено 23:19 ---------- Предыдущее сообщение было 21:21 ----------

Нужно отвести на 2-х радиаторах 70Вт тепла.

Основной параметр это допустимая температура перегрева.

Хватит ли этих китайских радиаторов для отвода тепла в 35Вт? Расстояние между ребрами около 3 мм.

Естественная конвекция при расстоянии между рёбрами 3 мм практически не работает, только принудительный обдув. Это означает что при естественном охлаждении площадь этих рёбер можно вообще не учитывать.

Существуют уже готовые расчёты теплового сопротивления для всех распространённых радиаторных профилей. Так что нет никакой необходимости забивать себе голову всеми этими сложными и очень спорными формулами

[bbest]

Вы путаете причину и следствие. Это как говорить что ветер дует потому что деревья качаются.
Нижняя часть холоднее потому что охлаждается внешним воздухом, а верхняя уже разогретым от нижней.

---------- Сообщение добавлено 23:19 ---------- Предыдущее сообщение было 21:21 ----------


Основной параметр это допустимая температура перегрева.


Естественная конвекция при расстоянии между рёбрами 3 мм практически не работает, только принудительный обдув. Это означает что при естественном охлаждении площадь этих рёбер можно вообще не учитывать.

Существуют уже готовые расчёты теплового сопротивления для всех распространённых радиаторных профилей. Так что нет никакой необходимости забивать себе голову всеми этими сложными и очень спорными формулами

В итоге я просто взял с большим запасом корпус с радиаторами, учел тот момент что расстояние между ребрами должно быть >= 5мм для естественной конвенкции воздуха.

[Radiovintage]

учел тот момент что расстояние между ребрами должно быть >= 5мм для естественной конвенкции воздуха.

5мм тоже очень мало. От 8 до 10мм вроде бы оптимально. И чем выше рёбра тем больше нужно расстояние между ними.

Мои данные, как меня учили: Для алюминиевых радиаторов оптимальные размеры 8-10мм расстояние между рёбер, высота рёбер 40-50мм, толщина ребра не менее 2мм. Высота радиатора 80-120мм Для медных всё тоже самое, но толщина рёбер может быть примерно вдвое меньше.

[Валет]

Тепловое сопротивление радиатор-среда примерно такое: Rт.радиатор-среда = Площадь поверхности радиатора [см2]/1400 градус/Вт.

Площадь поверхности радиатора [см2] в числителе формулы. Т.е. чем больше площадь радиатора (см2), тем больше его тепловое сопротивление (Rt)?

[AudioKiller]

Легко запомнить: мощность 1 мВт на площади 1 кв.см дает нагрев на 1 гр.

Корпус ТО-220 без радиатора. Чему равна его площадь, если он выдерживает 1 Вт при перегреве порядка 60 градусов? 16 см2?

[Валет]

Корпус ТО-220 без радиатора. Чему равна его площадь, если он выдерживает 1 Вт при перегреве порядка 60 градусов? 16 см2?

Если вы с чем-то не согласны в приведенной вами цитате, скажите это понятно, а не загадками. А пока я считаю приведенную здесь выдержку из вашего поста ошибкой, недостойной преподавателя вуза.

[Металист]

Корпус ТО-220 без радиатора. Чему равна его площадь,

Порядка 5 кв.см с учетом непаяемой части электродов.

1Вт без радиатора никогда не получалось на нем рассеять. 0,5 максимум и то смотри в оба, чтобы в терморазгон не пошел.

[Openreel]

Вы путаете причину и следствие. Это как говорить что ветер дует потому что деревья качаются.
Нижняя часть холоднее потому что охлаждается внешним воздухом, а верхняя уже разогретым от нижней.

В радиаторы отопления тепло подают сверху вниз, наверное не случайно.
Так и транзисторы можно крепить не только по центру. Магия.

[aganext]

Если вы с чем-то не согласны в приведенной вами цитате, скажите это понятно, а не загадками. А пока я считаю приведенную здесь выдержку из вашего поста ошибкой, недостойной преподавателя вуза.

Там просто попутаны местами ватты и градусы, опечатка. А вот пример с теплоотводом, с голого корпуса транзистора не корректен, это вообще даташитный параметр, к которому эмпирика не применима. Вообще тема довольно безсмысленная, выбирать корпус с радиаторами по фото. На Веге приводились примеры пластмассовых, ребристых "радиаторов", внутри китайского, работающего! изделия. Снаружи тоже могут быть красиво сделаны из не пойми чего. Если интересует результат, то применять нужно изделия, с указанным производителем, тепловым сопротивлением. В этом случае довольно точно можно высчитать необходимый размер, с учётом предельных режимов, включая максимально возможную температуру окружающей среды.

[Radiovintage]

В радиаторы отопления тепло подают сверху вниз, наверное не случайно.

У радиаторов которые мы обсуждаем очень мало общего с отопительными.
Там происходят два связаных между собой процесса конвекции, внутри в жидкости и снаружи в воздухе.

---------- Сообщение добавлено 01:06 ---------- Предыдущее сообщение было 00:58 ----------

Так и транзисторы можно крепить не только по центру. Магия.

Крепить вы можете где угодно, но максимально эффективно именно по центру. В отличии от радиаторов отопления тут нет подвижного теплоносителя, так что чем равномернее распределение тем эффективнее работает вся площадь радиатора. И магия тут только для жертв самого лучшего в мире советского высшего образования.