Kühlkörper - f.cool - Katalog Fischer Elektronik - page 25

Technische Erläuterungen
A 2
Standardstrangkühlkörper
A 22 - 91
Leiterplattenkühler
A 98 - 112
Wärmeleitmaterial
E 2 - 44
Montagematerial für Halbleiter
E 65 - 71
Druckguss-Aluminiumkühlkörper
A 133 - 136
Transistorhaltefedern
A 124 - 130
Kühlkörper für LED
B 39 - 59
Technische Erläuterungen
A 2 - 8
1. Allgemeines
Für die einwandfreie Funktion von elektronischen Halbleiterbauelementen ist die Einhaltung einer vom Hersteller vorgegebenen
maximalen Sperrschichttemperatur des Halbleiterkristalles unerlässlich.
Diese maximale Sperrschichttemperatur lässt sich ohne zusätzliche Kühlung nur bei geringen Leistungsanforderungen einhalten.
Bei höheren Leistungsanforderungen müssen die Halbleiter zusätzlich mit wärmeableitenden Kühlkörpern versehen werden.
Die thermische Leistung der Kühlkörper basiert in erster Linie auf der Wärmeleitfähigkeit des Materials, Größe der Oberfläche und
Masse des Kühlkörpers.
Die Farbe der Oberfläche, die Einbaulage, der Einbauort, die Temperatur und die Geschwindigkeit der umgebenden Luft sind variable
Größen und unterscheiden sich von Fall zu Fall erheblich.
Eine weitere einflussnehmende Größe ist die Art der Montage und die Art der Isolation des Halbleiters auf dem Kühlkörper oder
umgekehrt. Diese lässt sich allerdings recht zuverlässig in Versuchen ermitteln und in die Gleichungen des Punktes 2 einfügen.
Es gibt international keine gültige Norm, die ein verbindliches Messverfahren für die Ermittlung von Wärmewiderständen an
Kühlkörpern für die Elektronik festlegt.
Daher sind die in unserem Katalog angegebenen Diagramme und Werte unter praxisnahen Bedingungen ermittelt worden und bieten
für den Normalfall die Möglichkeit, ohne weiteres einen geeigneten Kühlkörper auszuwählen.
Wir weisen ausdrücklich darauf hin, dass unsere Informationen und Angaben nach bestem Wissen erfolgen. Funktion und Einsatz
liegen jedoch in der alleinigen Verantwortung des Anwenders, der die einwandfreie Tauglichkeit unserer Produkte für seine
Anwendung vor einem beabsichtigten Gebrauch zu überprüfen hat.
Fischer Elektronik übernimmt keine ausdrückliche oder stillschweigende Gewährleistung für die Eignung, Funktion oder Handelsfähig-
keit der Anwenderprodukte bei einem spezifischen oder allgemeinen Gebrauch, und kann bei Nichtbeachtung für keinen zufälligen
Schaden oder Folgeschaden haftbar gemacht werden.
Fischer Elektronik behält sich außerdem das Recht vor, jederzeit technische Änderungen seiner Produkte vorzunehmen.
Für alle Bestellungen gelten die Verkaufsbedingungen von Fischer Elektronik.
2. Berechnung des Wärmewiderstandes
Für die Auswahl eines geeigneten Kühlkörpers ist neben der Gehäusebauform und dem zur Verfügung stehenden Raum in erster Linie
der Wärmewiderstand des Kühlkörpers ausschlaggebend.
Zur Berechnung des Wärmewiderstandwertes ist aus den verschiedenen gegebenen Werten des Halbleiterherstellers und der
Schaltungsanwendung die folgende Gleichung zu erfüllen:
Gleichung 1:
Damit die maximale Sperrschichttemperatur im Anwendungsfall nicht überschritten wird, ist eine Prüfung der Temperatur erforderlich.
Die Temperatur der Sperrschicht ist nicht direkt messbar. Nach Messung der Gehäusetemperatur lässt sie sich für die Praxis ausreichend
genau berechnen, nach
Gleichung 2:
ϑ
i =
ϑ
G + P
R thG
Die einzelnen Faktoren hierbei sind:
ϑ
i
= Maximale Sperrschichttemperatur in
[
°C
]
(Herstellerangabe) des Halbleiters.
Aus Sicherheitsgründen sollte hierbei ein Abschlag von 20 - 30 °C in Anwendung kommen.
ϑ
u
= Umgebungstemperatur in
[
°C
]
. Die Temperaturerhöhung durch die Strahlungswärme des Kühlkörpers sollte mit einem
Zuschlag von 10 - 30 °C berücksichtigt werden.
Δ
ϑ
= Differenz zwischen maximaler Sperrschichttemperatur und Umgebungstemperatur.
ϑ
G
= Gemessene Temperatur des Halbleitergehäuses.
P
= Die am zu kühlenden Halbleiter maximal anfallende Leistung in
[W]
.
R th
= Wärmewiderstand allgemein in
[K/W]
R thG
= Innerer Wärmewiderstand des Halbleiters (Herstellerangabe).
R thK = − ( R thG + R thM ) = − R thGM
ϑ
i −
ϑ
u
P
Δϑ
P
A
B
C
D
E
F
G
H
I
K
L
M
N
1...,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24 26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,...384
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