Как рассчитать радиатор

Опубликовано 26.02.2010 Ведущий Антон Панкратов

Во время работы полупроводникового прибора в его кристалле выделяется мощность, что
приводит к нагреву прибора. При этом его структура будет необратимо разрушаться. Следовательно, надежность работы полупроводниковых приборов во многом определяются эффективностью их охлаждения.
Тепловые расчеты можно сильно упростить, если использовать тепловую модель.
Здесь разница между температурой кристалла и температурой среды вызывает тепловой
поток , движущийся от кристалла к окружающей среде, через тепловое сопротивления кристалл- корпус, корпус-радиатор и радиатор- окружающая среда. Тепловое сопротивление измеряется в градус /Ватт.
Суммарное максимальное сопротивление на участке кристалл - окружающая среда можно
найти по формуле:
Тепловое сопротивление кристалл-корпус и корпус-радиатор указывается в справочных
данных. Например, согласно справочным данным, на транзистор IRFP250N его тепловое сопротивление на участке кристалл-радиатор равно 0,94 градус /Ватт.
Это означает, что если на кристалле выделяется мощность 10Вт, то его температура
будет на 9,4 градусов больше температуры радиатора.
Тепловое сопротивление радиатора можно найти по формуле:
Для примера рассчитаем радиатор, обеспечивающий охлаждение транзистора IRFP250N.
Допустим, рассеиваемая мощность транзистора равна 26,4Вт. Радиатор должен обеспечивать
максимальную температуру кристалла транзистора не более +110 градусов при максимальной температуре окружающей среды +40градусов.
Найдем тепловое сопротивление кристалл - окружающая среда для транзистора IRFP250N:
Теперь найдем тепловое сопротивление радиатора:
Зная это значение и используя технические данные зависимости между сечения радиатора
и его тепловым сопротивлением (данные отличаются в зависимости от производителя) мы с легкость можем подобрать необходимый радиатор.