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请教一些散热问题

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发表于 2023-6-2 19:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 1413399367 于 2023-6-2 19:48 编辑

TO-126、TO-220、TO-3封装不装散热片最多可以散热多少瓦?

假如环境温度60度,发热6W,我该怎么确定选用多大的散热片?

手头上有不少各种形状的散热片,不知道散热面积是多大的,大家帮忙看看能不能用。
export1685703378680.jpg (水印挡住的尺寸是30mm)

同样大小的有黑色和原色两种,黑色的厚度大一些,翅片很短。原色的多薄一点,但是翅片多长一些。这两个散热能力哪个好?
export1685703749447.jpg

发表于 2023-6-3 19:49 | 显示全部楼层
嘿嘿,to-126约90度/瓦,to-220 约65度/瓦,to-3 约40度/瓦。算热阻复杂,体积,表面积,安装环境都有关。直接测试比较合适,环境温度60,单个器件6w的被动散热,这需要很大个散热片就是了。
 楼主| 发表于 2023-6-3 22:02 | 显示全部楼层
这些数据是实测得来的吗?在哪里可以查到呢?
环境温度60度是考虑最坏的条件,实际上也没这么高。
直接测试应该怎么测?直接上6W估计管子烧了散热片还是冷的……

点评

三极管的 datasheet 上可以查到热阻。其实制造工艺差别不会很大,通常的封装热阻就是差不多的噢  详情 回复 发表于 2023-6-4 20:56
发表于 2023-6-4 13:48 | 显示全部楼层
本帖最后由 xyz_123 于 2023-6-4 13:51 编辑

早年曾测过。
LM7805,输入12.0V,负载10Ω 10W水泥电阻。抹普通导热硅脂。
室温24℃,无风。电流0.49A,LM7805耗散3.5W。
IMG_6821.jpg

IMG_6825.jpg

宽23.5mm,厚17mm,高25mm,重6.5g:
散热器温度73℃。
热阻    (73 - 24)÷3.5=14℃∕W

宽30mm,厚25mm,高30mm,重10.5g:
散热器温度60℃。
热阻    (60 - 24)÷3.5=10.3℃∕W

宽55mm,厚18mm,高30mm,重28g:
散热器温度53℃。
热阻    (53 - 24)÷3.5=8.3℃∕W

宽35mm,厚20mm,高50mm,重42g:
散热器温度51℃。
热阻    (51 - 24)÷3.5=7.7℃∕W

宽30mm,厚25mm,高50mm,重23g:
散热器温度50℃。
热阻    (50 - 24)÷3.5=7.4℃∕W

结论:体积不大时,静态热阻和外轮廓体积关系密切,和铝片板材厚度关系不大。


点评

, 按楼主需求大约跟12寸黑白电视电源调整管的条件相似,140mmx55mm 这么大个面积,估计差不多,还能有点余量  详情 回复 发表于 2023-6-4 20:55
发表于 2023-6-4 20:55 | 显示全部楼层
xyz_123 发表于 2023-6-4 13:48
早年曾测过。
LM7805,输入12.0V,负载10Ω 10W水泥电阻。抹普通导热硅脂。
室温24℃,无风。电流0.49A,LM ...

,
按楼主需求大约跟12寸黑白电视电源调整管的条件相似,140mmx55mm 这么大个面积,估计差不多,还能有点余量



发表于 2023-6-4 20:56 | 显示全部楼层
1413399367 发表于 2023-6-3 22:02
这些数据是实测得来的吗?在哪里可以查到呢?
环境温度60度是考虑最坏的条件,实际上也没这么高。
直接测试 ...

三极管的 datasheet 上可以查到热阻。其实制造工艺差别不会很大,通常的封装热阻就是差不多的噢

 楼主| 发表于 2023-6-6 20:29 来自手机 | 显示全部楼层
本帖最后由 1413399367 于 2023-6-6 21:41 编辑

非常感谢4楼的朋友,实测数据非常有参考价值。
我第一张图的散热片按尺寸来看,应该就是你的图中的第二个散热片了。按实测数据来算,6W的温升:10.3℃/W * 6W = 61.8℃。

查了一下,三极管的datasheet有好多都没有标热阻的。有的标了但是差别很大。TO-220的热阻θjc有的标1.92℃/W,有的标2.5℃/W,2SC2073甚至标到5℃/W……同样是TO-220封装,怎么差别这么大……我不懂到底应该相信哪个。

如果TO-220的三极管θjc按2.5℃/W算,6W的温升:2.5℃/W * 6W = 15℃。加上散热片,总温升15℃ + 61.8℃ = 76.8℃。环境温度60℃,那么结温为76.8℃ + 60℃ = 136.8℃,已经很接近最高结温150℃了,几乎没有余量了。不懂这么算对不对。

TO-126封装管芯到管子背面的小散热片之间的热阻是多少呢?
我查了好多TO-126封装的三极管datasheet,都是只标θja没有标θjc的,好不容易查到有一个标了θjc=12.5℃/W,但是这个热阻真有这么大么?与TO-220封装相比,只是背面的散热片小了一半左右,热阻反而会大了5倍这么多?

点评

【6W的温升10.3℃/W×6W=61.8℃……TO-220的三极管θjc按2.5℃/W算,6W的温升2.5℃/W×6W=15℃。加上散热片,总温升15℃+61.8℃=76.8℃……】 我测那个是TO220装上散热片后的效果,是整体热阻了。所以此例子的总的温  详情 回复 发表于 2023-6-7 16:49
发表于 2023-6-7 16:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 xyz_123 于 2023-6-7 17:02 编辑
1413399367 发表于 2023-6-6 20:29
非常感谢4楼的朋友,实测数据非常有参考价值。
我第一张图的散热片按尺寸来看,应该就是你的图中的第二个散 ...

【6W的温升10.3℃/W×6W=61.8℃……TO-220的三极管θjc按2.5℃/W算,6W的温升2.5℃/W×6W=15℃。加上散热片,总温升15℃+61.8℃=76.8℃……】
我测那个是TO220装上散热片后的效果,是整体热阻了,所以此例子的总的温升就是61.8℃。TO220管壳温度只比散热片略高一点。

风吹影响蛮大的。从电脑CPU风扇效果估计,有风扇时热阻可差别2、3倍。
一晃十几年,翻看当时的照片,颇感慨。如今有了热像仪,待有暇时重测一遍各种散热片效果,以慰当年热情~~


【三极管的datasheet有好多都没有标热阻的。有的标了但是差别很大……好多TO-126封装的三极管datasheet,都是只标θja没有标θjc的……】
见过的一些三端稳压芯片、三极管规格书,TO220的热阻大概是2.x~5、6℃∕W。
TO126、TO225的尺寸几乎一样,见摩托罗拉MJE270∕271的规格书写Rθjc=8.33℃∕W、Rθja=83.3℃∕W。
可能跟管芯硅片的尺寸有关。大功率管芯有2、3mm见方。小功率管芯约1mm见方,热量向管壳底面扩散快不起来。


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