¿Cómo puedo hacer un cálculo del disipador de calor y determinar si se requiere un disipador de calor o no?

En la hoja de datos que ha vinculado, hay una tabla denominada Características térmicas :

El valor relevante es$\mathrm{R}_{\Theta\mathrm{JA}}$- esta es la resistencia térmica entre la unión (es decir, la región semiconductora activa) y los alrededores sin disipador de calor. Puede calcular (en una primera aproximación) el aumento de temperatura utilizando este valor:

$T_\mathrm{J} = T_\mathrm{A} + \mathrm{R}_{\Theta\mathrm{JA}}\times P$

dónde$T_\mathrm{A}$es la temperatura ambiente y$P$es la potencia que has calculado. Usando estas cifras, suponiendo$T_\mathrm{A} = 25~^\circ \mathrm{C}$, te da una temperatura de ~$28~~^\circ \mathrm{C}$. Esto significa que es poco probable que necesite un disipador de calor para esta aplicación.

Si maneja la puerta MOSFET con 10V, no necesitará un disipador de calor. O incluso 5V. La disipación de energía es inferior a 0,1 W cuando se conduce, e incluso si lo cambia un poco lentamente, los picos en la disipación de energía durante la conmutación no sumarán mucho para la conmutación poco frecuente. Apenas se sentirá caliente. Alrededor de 0.5W o 0.6W, debe comenzar a preocuparse por eso (para un caso TO-220), especialmente si el ambiente puede estar caliente (el Rds (encendido) aumenta a medida que la matriz también se calienta).

Sin embargo, si intenta controlar esta parte en particular, que no está clasificada para una unidad de 3,3 V, directamente con la salida de 3,3 V de Raspberry Pi o si omite el diodo de retorno de la bobina, es posible que se queme. Probablemente no estés haciendo eso, pero es mejor mencionarlo.

para ambos cálculos y dónde es útil o no, depende de cada hoja de datos de cada componente que elija, luego el disipador de calor tipo oh depende de las indicaciones de la hoja de datos y del material del hardware del componente

Si tiene que preguntarse sobre esa necesidad, considere que debe verificar esa información en las hojas de datos cada vez que tenga más de 0.75A en un componente independiente como mínimo.

En general, sabe que también necesita uno del factor de forma del componente, está hecho para eso, por lo que lo necesita de forma predeterminada, así que calcule su tamaño a partir de la información de la hoja de datos.

en su caso de uso, dice que tiene un 0.05A bastante bajo, pero este mosfet está diseñado para usar un disipador de calor, así que use uno por defecto, uno pequeño será suficiente, tal vez solo una placa de metal detrás de él con un tamaño pequeño.