Estoy controlando un ventilador de CC con un AVR MCU y tengo curiosidad acerca de las características térmicas de un transistor NPN 2N3904 a través del cual el ventilador está conectado.
Alleerla
$$ R _ {\ theta J-A} = 200 \ text {} ^ {\ circ} \ text {C / W} $$
$$ R _ {\ theta J-C} = 83.3 \ text {} ^ {\ circ} \ text {C / W} $$
Espero que la resistencia térmica entre el ambiente y la carcasa sea:
$$ R _ {\ theta C-A} = R _ {\ theta J-A} - R _ {\ theta J-C} = 116.7 \ text {} ^ {\ circ} \ text {C / W} $$
Es decir, esperaría que el caso aumentara \ $ 116.7 \ text {} ^ {\ circ} \ text {C / W} \ $ por encima de la temperatura ambiente por cada vatio de potencia que se transmite a través del transistor.
Ahora, leyendo el voltaje a través de los terminales del ventilador con mi multímetro, así como la corriente que el ventilador está consumiendo:
$$ V = 11.45 \ texto {V} $$
$$ A = 73 \ text {mA} $$
Ahora calculo la temperatura del caso que debería esperar:
$$ P = V \ veces A = 0.83 \ texto {W} $$
$$ T_C = T_A + P \ veces R _ {\ theta C-A} = 18 + 0.83 \ veces 116.7 = 114.86 \ text {} ^ {\ circ} \ text {C} $$
Después de hacer que el ventilador funcione por más de 5 minutos, procedo a tocar el transistor y fallo miserablemente al quemarme el dedo. La temperatura de la caja es quizás un poco más alta que la del ambiente, pero no es lo suficientemente cálida como para sentir alguna sensación de calor en mis dedos.
En algún punto de la línea, cometí un gran error al entender el diseño térmico. ¿Qué estoy haciendo mal?