Gestión térmica para resistencias bobinadas Arcol HS50 / HS100 50 / 100W

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Estoy diseñando una carga ficticia de 100 vatios para un amplificador de guitarra con las resistencias Arcol HS50 y HS100. Aquí hay un enlace a la hoja de datos:

enlace

Estaesmicargaficticiade16ohmios.Enelpeordeloscasosverá100Wensuentrada.R1eslaresistenciaquemepreocupa.

Nuncaheusadoestosresistoresantesymepreguntosipodríanterminarsobrecalentandoodeformandomitableroenmidiseño.

Puedes ver mi primer intento de crear disipadores de calor aquí. R1 es una resistencia HS100 de 16 ohmios (100W), mientras que RZ8 es HS50 de 16 ohmios (50W). Habrá un interruptor para conectar RZ8 en paralelo con la carga de 16 ohmios para presentar una carga de 8 ohmios a la fuente.

¿Será esto suficiente para mantener estas resistencias en un rango de temperatura seguro cuando la entrada está presionando 100W?

Mis vías térmicas tienen un diámetro de broca de .1 mm y están separadas por una distancia de 1,2 mm que se conectan al plano de tierra en las capas superior e inferior. He colocado una máscara de parada para exponer el plano de tierra debajo de esas resistencias en las capas superior e inferior del tablero.

Sé que este es un tema muy profundo y no le estoy pidiendo a nadie que realice todos los cálculos para mí. Estoy buscando a alguien con experiencia con estos resistores para que me haga saber si claramente va a terminar en un fallo catastrófico o si mis disipadores de calor tienen la oportunidad de hacer el trabajo.

También siento curiosidad por cómo otras personas los usan en sus diseños. ¿Alguien me puede mostrar cómo han montado con éxito estas resistencias en una PCB y cómo pudieron manejar el calor?

Por favor, avíseme si he omitido información importante. Gracias.

    
pregunta Avid Pro Tool

2 respuestas

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Bueno, aquí está la base para la calificación de la hoja de datos de Vishay-Dale :

30 cm x 30 cm x 3 mm de grosor es probablemente mucho más que el área de su PCB, y la conductividad térmica de la PCB no es tan buena como la del aluminio sólido, por lo que la difusión de calor no será tan buena. Incluso si fuera (lo que no es), el aumento de temperatura aceptable para una resistencia de aluminio y cerámica puede ser excesivo para su material de PCB.

Es posible que puedas obtener 10W continuos de esto. Una alternativa sería comprar un disipador térmico con aletas con un aumento de ° C / W especificado y diseñar para un aumento razonable de la temperatura en lo que considere las condiciones de operación normales más desfavorables. Podría considerar agregar un ventilador, pero eso requeriría una fuente de alimentación.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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La lámina de PCB estándar (el grosor predeterminado) tiene una temperatura térmica de 70 grados centígrados por vatio POR PLAZO de lámina, para cualquier tamaño de lámina.

Al tratar de mover el calor verticalmente hacia arriba en el bosquejo de PCB, hay aproximadamente 2 cuadrados de lámina hasta la otra resistencia (más pequeña), por lo tanto, Rtherm es 70/2 = 35 grados Cent por vatio.

Al tratar de mover el calor hacia la derecha y luego hacia arriba, tiene aproximadamente 3 cuadrados de papel de aluminio, por lo tanto, ese camino tiene un Rtherm de 70/3 ~~ 25 grados Cent por vatio.

Combinando estas 2 rutas, use producto / suma = 35 * 25 / (35 + 25) o 900/60 = 15 grados cent por vatio. Y tienes 100 vatios.

Por lo tanto, la temperatura de la resistencia será POR LO MENOS 15 * 100 = 1.500 grados centígrados, suponiendo que el borde superior de la PCB se mantenga a temperatura ambiente.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el analogsystemsrf

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