Svenska ElektronikForumet

Hej på er.

Håller på att bygga en linjär konstantströmslast med mosfet och op-amp.
Vad jag är ute efter är att räkna ut vilken max temperatur kylflänsen som transistorn är monterad på får uppnå utan att transistorns inre överstiger en given tamperatur.
Transistorn ifråga är en IRFP460 mosfet.
Just denna typen av uträkning kan jag inte hitta på nätet, så jag kan inte bekräfta för mig själv om resultatet stämmer.
Enligt databladet får max effekt vid 25 graders chiptemperatur vara 280W. I mitt fall är det likspänning transistorn ska utsättas för, så några 25 grader är det inte tal om under drift.
Med en "Linear Derating Factor" på 2,2, innebär det en "effekttålighet" på 115W vid 100 graders chiptemp.
För enkelhetens skull använder jag denna maxtemp och effekt i mina uträkningar. Jag vill inte överstiga 100 grader eftersom jag vill försäkra mig om att kunna belasta transistorn med 115W utan att orsaka härdsmällta.
Så, jag gör min uträkning här, så får vi se vad ni säger.

Maximum Junction-to-Case, 0,45 C/W.
Min uträkning: 115x0,45=51,75.
Case-to-Sink, Flat, Greased Surface, 0,24 C/W.
Min uträkning: 115x0,24=27,6.
Detta får jag till, 100-(51,75+27,6)=20,65.
Max temperatur på kylflänsen får alltså vara 20,65 grader om transistorns chiptemp inte ska överstiga 100 grader vid 115W. Detta blir väldigt svårt att erhålla utan några mer dramatiska kyllösningar, som att placera enheten i kylskåpet.
Kanske är det så att jag räknar rätt, men att jag istället frågar efter mer mjölk än vad kon kan ge och istället måste sänka effekten för att tillåta högre temperaturer?
Med en annan transistor i kapsel TO-220 (IRFB31N20D), som ju är mindre, får jag ett resultat på -28 grader. Vilket på ett sätt verkar gå i en rimlig riktning då en mindre kapsel har mindre yta att avleda värme med och därför kräver en kallare kylfläns.
Jag återgår till IRFP460. Anger jag en effektbelastning på 60W tillåts chiptempen stiga till 125 grader innan effekten måste sänkas. Med mitt räknesätt får kylflänsen då nå 83,6 grader. Vilket är betydligt mer hanterbart med mina tillgängliga medel.
Men frågan är, räknar jag rätt? Missar jag något?

Trevlig helg.

Att köra över 100W kontinuerligt i en sådan transistor är nog lite väl optimistiskt.
Korta stunder OK, men kontinuerligt så får man de problem du själv räknat fram.

Du får nog köra med flera transistorer parallellt för att göra jobbet bra.

Här har du hur du ska räkna ut kylfläns, med exempelberäkning.

https://www.fischerelektronik.de/filead ... ngen_d.pdf

Det känns som du stannar halvvägs...
Kylflänsen har också en specad termisk resistans över till luften (om det är en luftkyld sak, och inte vattenkyld). Denna kan vara angiven för passiv konvektion eller för aktiv tex fläktkyld kylfläns..

Så normalt räknar man hela vägen från junction över till omgivningsluftens temperatur...

I mitt fall är jag mer van att räkna från omgivningstemperatur över till chip temperatur vid en önskad effekt och jämför om den ligger under specad maxtemperatur.... men det är bara ett sätt att göra det... vilket i detta fallet var hur jag blivit lärd att göra det...

Tanken är att köra med 4-6st transistorer i slutprodukten för att komma upp i flera hundra watt. Men nu i experimentstadiet vill jag köra med en och göra mätningar, och lära mig räkna rätt på temperaturerna.

Uppskattar länken till pdf, men jag kan så gott som ingen tyska alls.

Kanske stannar jag halvvägs i mina beräkningar. Kylflänsarna jag har är plockade från elskrot så jag har inga specifikationer på dem.
Men känner jag till vilken temp flänsen får nå, oavsett storlek, kan jag lätt mäta den och vidta ev åtgärder.
Det går kanske att vända på en formel och räkna på andra hållet? Formler är inte min styrka, så jag sitter fast.

Läs sektion 4 och 5 i https://archive.org/details/NationalSem ... ndbook1980 sedan så är allt väldigt mycket enklare...

Om du har en okänd kylfläns så kan du montera ett effektmotstånd på den mata på ungefär så mycket effekt som du planerar att att lägga på kylflänsen. Sedan mäter du temperaturen under effektmotståndet, när konstant temperatur har uppnåtts så har du all information du behöver. Omgivningstemperatur, kylflänstemperatur och tillförd effekt. det du då får ut är Delta t som funktion av P, vid just den effekten.

Det kom en del saker emellan så projektet ligger för stunden på hyllan, tyvärr.
Har läst alla svar och jag tror att jag var på rätt spår från början.
Tack för all input.