Onderwerp : Beveiliging van vermogencomponenten • Beveiliging tegen overtemperatuur De thermische wet van Ohm. De noodzaak van koeling. Een gepaste koelplaat kunnen berekenen. Marc Van den Schoor
KOELING In een thermische geleider neemt de temperatuur af ten gevolge van de thermische weerstand van de geleider. 2
KOELING Het toevoeren van warmte is arbeid. Arbeid is vermogen maal tijd. Bij gelijkblijvende toevoer van warmte zal In een kleine massa de temperatuur sneller stijgen dan in een grote massa. Bij toevoer van energie zal de temperatuur stijgen. 3
KOELING De warmte energiestroom wordt bepaald door : 1 Het verschil in temperatuur. Hoe groter het temperatuur verschil hoe groter de energiestroom. 2- De thermische weerstand. Hoe groter het thermische weerstand hoe kleiner de energiestroom. 4
Koelplaat in omgeving met stilstaande lucht KOELING Het vermogen P van de component wordt vrijwel integraal in warmte omgezet en wordt via de onvermijdelijke thermische weerstanden via de koelplaat aan de omgevingslucht overgedragen. RTH J-C RTH C-HS RTH HS - A Warmte energiestroom lucht P junctie In de component Koelplaat in omgeving met stilstaande lucht 5
KOELING Het vermogen P van de component wordt vrijwel integraal in warmte omgezet. P = VCE . IC IC = 1A VCE = 5V BD239C 6
KOELING 7
KOELING GEGEVEN Vermogen gedissipeerd in de junctie Pj = 5W Maximum junctie temperatuur Tj = 150° Omgevingstemperatuur Ta = 50°C Thermische weerstand RTHJ-C = 2°K/W OPLOSSING 5W . 2°K/W = 10°K Tkoelplaat = Tjmax - Tc - Ta 150°C - 10° - 50° = 90°C RThC-A = 90°C / 5W = 18°K/W 15°K/W 8
KOELING 9
KOELING 10
KOELING De montage hulpmiddelen zoals isolatie plaatjes hebben een thermische weerstand die bij de andere thermische weerstanden moet worden opgeteld! 11