Kühlkörperberechnung Prof. Jürgen Plate

Kühlkörperberechnung

Nach Eingabe der verschiedenen Werte in die entsprechenden Felder und dem Betätigen des "berechnen"-Buttons sehen Sie in den Ergebnisfeldern die berechnete Sperrschichttemperatur, die auf keinen Fall über 80% des im Datenblatt angegebenen Maximalwert liege sollte.

Leistung P: [W] (Rthjc) Rthjc aus dem Datenblatt: [°K/W] (Rthgk) Wärmewiderstand Gehäuse-Kühlkörper: [°K/W] (Rthku) Wärmewiderstand Kühlkörper-Umgebung: [°K/W] Umgebungstemperatur: [°C] Anzahl Halbleiter auf Kühlkörper       Chiptemperatur vertikale Montage: [°C] Chiptemperatur horizontale Montage: [°C]

Hintergrundinformation

Bei der Kühlung eines Halbleiters gibt es drei thermische Übergangswiderstände:

• Wärmewiderstand Chip-Gehäuse (R_thjc)
• Wärmewiderstand Chipgehäuse-Kühlkörper (R_thgk)
• Wärmewiderstand Kühlkörper (R_thku)

Bei mehreren Halbleitern auf einem Kühlkörper hat man im Prinzip eine Parallelschaltung der ersten beiden Widerstände. Als Wärmewiderstand Gehäuse-Kühlkörper kann man folgende Werte einsetzen:

• Glimmerscheibe 0,3 [°C/W]
• Silikonscheibe 0,3 [°C/W]
• Wärmeleitpaste 0,1 [°C/W]

Die Temperatur des Kühlkörpers solle auch deutlich unter 80 °C liegen. Dies dient auch dem Unfallschutz (Verbrennungen) bei außen liegenden Kühlkörpern. Je nach Montageart des Halbleiters (vertikal/horizontal) ändert sich die Wärmeabgabe des Kühlkörpers an die Umgebung, weshalb zwei Werte angezeigt werden.

Temperatur = P *(R_thjc + R_thgk)/Anzahl + P * R_thku + Umgebungstemperatur

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