cuál es la temperatura a la cual se alcanza el límite térmico de un amplificador

Pasando por la imagen (si ese es el amplificador en cuestión), es un disipador bastante grande para 4 MOSFET que disipan 5W cada uno. Sin embargo, parece que hay otras fuentes de calor conectadas al disipador de calor, y aunque no dice qué se están disipando, o cuáles son las impedancias térmicas de otras fuentes de calor a los MOSFET en cuestión, estoy tentado de decir ¡(en combinación con el disipador de calor) es tan probable que calienten sus MOSFET como los enfrían!

Otra cosa que falta en el cálculo de la temperatura en el sensor de temperatura es la resistencia térmica del transistor más lejano al sensor de temperatura (y suponiendo que no haya otras fuentes térmicas funcionando aquí). Los disipadores de calor son buenos, pero no perfectos, los conductores de calor, y al menos parte del calor del transistor fluirá más allá del sensor de temperatura hacia otras partes del disipador de calor. Sin embargo, es poco probable que esto altere mucho sus conclusiones.

Como lo señalaron otros, 5W no es una gran cantidad de energía para disiparse en un transistor, y en este caso el transistor puede no ser el límite térmico operativo. ¡Podrías considerar al usuario pobre, que ciertamente no querría manejar un amplificador con un disipador de 150 ° C! Las preocupaciones de salud y seguridad pueden dictar un corte térmico mucho menor que 150 ºC, y sugeriría que en cualquier corte térmico superior a 100 ºC, usted está "jugando con fuego", salud y seguridad.

Aparte de las 2 consideraciones térmicas no contabilizadas mencionadas anteriormente, creo que sus cálculos están bien. Tienes razón en que no quieres cocinar los otros PCB con una temperatura de 150 ° C, y la mayoría de tus otros componentes probablemente estén calificados en una temperatura máxima de 75 ° C. Teniendo en cuenta eso, y la consideración de H & S, incluso podría considerar establecer 75 ° C como su temperatura de corte térmico.

Potencia v. Correlación de temperatura ...

Lo que creo que se está perdiendo es que el transistor de ese tamaño y potencia nominal probablemente no alcance los 150 ° C con solo una salida de 5W. Es decir, no tendrá ambas condiciones verdaderas simultáneamente.

Por lo tanto, su resta no es una afirmación verdadera. Piensas:

$$ T_ {caso} (5W) + R_ {sistema} (5W) = 150 ^ oC $$

cuando en realidad, probablemente sea algo como ...

$$ T_ {caso} (50W) + R_ {sistema} (50W) = 150 ^ oC $$

Esencialmente, hay otra función en el sistema de ecuaciones (la relación entre la potencia y la temperatura) y usted está afirmando que dos cosas con una relación son independientes cuando no lo son.

¿Por qué molestarse con esto?

Parece que te estás acercando a una situación térmica compleja, en la que no tienes todos los modelos térmicos relevantes, ni todos los detalles relevantes sobre construcción y operación, al tratar de aplicar las matemáticas sobre cualquier parámetro de hoja de datos que parezca probable . Esto no es probable que funcione.

Propongo una alternativa: mídelo.

1. Cree un entorno ambiental en el peor de los casos.

2. Cargue el amplificador a su potencia de salida máxima diseñada

3. Mida la temperatura del caso de los transistores

Repita este proceso de enfriamiento con calor 10 veces en 10 unidades.

Los 3 regímenes

Los resultados de tus 100 pruebas dirán cuáles de estos son verdaderos:

• No hay problema : la temperatura máxima observada fue muy por debajo del límite de diseño de 125oC. En este caso, establezca el límite de producción en la tolerancia superior de su sensor de temperatura por encima del máximo observado en las 100 pruebas. Esto es probablemente lo que verás.

• ¡Oh no! : la temperatura máxima observada fue muy por encima de su límite de diseño de 125oC. Tendrá que rediseñar el producto. El diseño no cumple con las especificaciones. Es muy probable que este no sea el caso para usted, ya que sabe que el producto se ha realizado con éxito en el campo.

• Quizás un problema : la temperatura máxima observada fue dentro del rango de su límite superior de 125oC. Será necesario realizar un análisis más detallado y preciso. Si esto es lo que ve en sus pruebas, ahora vale la pena el esfuerzo de una investigación más profunda o un rediseño que mejore sus márgenes de operación térmica.