¿Disipador de calor sobrediseñado o bien diseñado?

Diseñé un disipador de calor por primera vez. No estoy seguro si está sobrediseñado o bien diseñado.

Uso IRFP460 en un convertidor directo de dos interruptores. La potencia máxima del convertidor es de 1000 vatios y la eficiencia es del 90 %. Cada MOSFET disipa 50 Watt. La clasificación de disipación máxima del MOSFET es de 280 Watts y la Tj máxima es de 145 grados centígrados en su punto de operación. Para la temperatura ambiente de 45 grados y la resistencia térmica de Tjc+Tcs=0.7 la resistencia térmica máxima de Tsa=1.3.

Por el siguiente enlace necesito un disipador de calor con las siguientes características:
Material de aluminio

  • altura 4cm
  • ancho 6cm
  • longitud 6cm
  • 10 aletas; 2 mm de espesor
  • Ventilador de 1 litro/seg.

¿Hay algún organismo que verifique mi diseño?

A medida que el disipador de calor se calienta, también lo hace Tj del IRFP460. Esto significará un aumento en el RDS, lo que aumentará las pérdidas de conducción, lo que aumentará el calentamiento... Existe al menos una posibilidad de fuga térmica, a menos que realmente sepa qué entonces está haciendo un diseño excesivo, ahora verifique dos veces la disipación de su mosfet, si tiene una eficiencia del 90%, lo cual no es irrazonable, entonces está gastando una potencia significativa en otras partes como los diodos de salida, el transformador, el estrangulador. No puedo ver cada fet desperdiciando 50W y 90 % eficiencia.
Había considerado las disertaciones en otros dispositivos y la pérdida de potencia adicional debido al aumento de Rds. Los 50 vatios de potencia se disipan solo en cada mosfet en el peor de los casos.
¡Tuve un error! Por factor de reducción lineal, el IRFP460 puede entregar 50 vatios a 102 grados centígrados de temperatura de la caja. Por lo tanto, la resistencia térmica máxima de la carcasa del disipador puede ser de 0,89, lo que puede implementarse con un disipador de aluminio de 6x6x4 cm^3 de 2 mm de espesor, 10 aletas y un ventilador de 4 litros por segundo.

Respuestas (1)

Tienes que cambiar el diseño de tu disipador de calor o aumentar la capacidad del ventilador. Usando las dimensiones provistas y las dimensiones de un IRFP460, Tj = 163C en un ambiente de 45C basado en cálculos usando la calculadora de disipador de calor ( http://www.heatsinkcalculator.com ). El Rcs (caso de resistencia al disipador de calor) se estimó utilizando una película de grasa térmica de 0,1 mm de espesor con una conductividad térmica de 1,35 W/(mK) con el área de contacto igual al ancho X largo del IRFP460. Esto da un valor Rcs de 0,24 C/W.

Tenga en cuenta que el índice de flujo máximo de un ventilador se basa en que no haya obstrucciones frente al ventilador. Una vez que el ventilador se coloca detrás del disipador de calor, el flujo provisto será menor que el flujo máximo. El valor exacto depende del diseño del disipador de calor y de la curva de caudal del ventilador.

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Gran calculadora.
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