Dissipazione di calore nei componenti elettronici

[cencia]

Ciao, come faccio a capire che devo attaccare un dissipatore ad un componente elettronico?

Prendiamo ad esempio un BJT e lo facciamo lavorare ad un Pd=80W

Potenza massima dissipabile 150W
Tjmax 150°C
Rth(jc) 0.83 °C/W
Rth(ja) 40 °C/W

Che considerazioni devo fare prima di dire 'devo mettere un dissipatore'? cioè che calcoli preliminari devo fare....?

Grazie

[mir]

in attesa di una migliore risposta puoi dare un'occhiatina a questa esposizione relativa ai dissipatori dei semiconduttori.

[gotthard]

Ciao cencia!!

Dico la mia, molto in breve:

un criterio di scelta, nel porre o meno i dissipatori, è legato alla deriva termica dei componenti.

Cioè, tutti i componenti cambiano le loro caratteristiche all' aumentare della temperatura, perciò, se vuoi che le loro caratteristiche siano molto stabili al variare della temperatura, occorre non farli scaldare, facendo dissipare il calore al dissipatore.

Quindi se, ad esempio, guardando un datasheet di un componente, noti che le sue caratteristiche variano in maniera troppo accentuata a partire dalla temperatura di circa 50 °C, occorrerà mettere un dissipatore nel caso in cui si pensa (calcola) che possano essere raggiunti valori di temperatura di quel tipo.

[cencia]

Ho capito...

quindi dai dati del mio problema

Rja(tot)=(150°-25°)/80=1.5°C/W che è compresa tra Rjc e Rja, dovrei mettere un dissipatore che calcolo con la formula standard.
se è così dovrei esserci.

....e in più devo garantire che la potenza di utilizzo del componente non superi la potenza massima ammissibile (che nel mio caso è di 150W).

[cencia]

Mi sorge però un dubbio da alcuni calcoli che ho fatto:

perché il costruttore fornisce una potenza che non si raggiungerà mai? o meglio che cos'è quella massima potenza che c'è scritto sul datasheet?

[mrc]

Ciao.

...perché il costruttore fornisce una potenza che non si raggiungerà mai?

perché dici che non si raggiungerà mai?
Di solito la potenza massima, di un componente, non si raggiunge se il progetto è eseguito nel modo migliore.

....o meglio che cos'è quella massima potenza che c'è scritto sul datasheet?

E' il limite del valore di potenza oltre il quale si ottiene la distruzione del componente, se fatto lavorare in quelle condizioni.

Ad esempio:
se hai una resistenza che può dissipare una potenza di 2W e la fai funzionare in modo da fargliene dissipare 3W; prima o poi, è solo questione di tempo, si danneggerà in maniera irreversibile.

[cencia]

si ma se lo utilizzo come interruttore quel BJT non raggiungerà mai la potenza massima...
perché quanto è in conduzione la Vcesat è piccola, e quando è in interdizione la Ic è quasi nulla.

quindi come interruttore non raggiunge mai la potenza massima ammessa

[mrc]

In linea teorica hai ragione, ma in pratica a causa delle correnti di fuga, quando il transistor si trova in interdizione, e della tensione , quando si trova in saturazione; la potenza dissipata non è mai nulla.
Inoltre quando un transistor è fatto lavorare in commutazione, occorre considerare i tempi di passaggio dallo stato di interdizione a quello di saturazione e viceversa, durante i quali il componente funziona in zona attiva aumentando la potenza dissipata. Quindi i tempi di commutazione determinano una certa quantità di potenza dissipata, la quale aumenta all’aumentare della frequenza di commutazione.

In fase di progettazione occorre sempre tener presente il valore massimo di potenza dissipabile da un determinato componente, sia esso attivo, come ad esempio un BJT, o passivo, come ad esempio una resistenza.

[cencia]

esatto, nella commutazione ci si gioca gran parte della potenza dissipata.

dai grafici sui libri si vede che l andamento della potenza in commutazione è simile ad un triangolo periodico di frequenza di commutazione. è il valore efficace di quell'andamento che vado a confrontare con la potenza massima ammissibile da costruttore?

[gotthard]

Ciao cencia!

Lascio rispondere chi è più esperto di me, ma ti vorrei chiedere se potresti postare il datasheet del BJT a cui ti stai riferendo, giusto per potergli dare un' occhiata