Necesito elegir un disipador y un ventilador para enfriar un rectificador trifásico. Digamos que la disipación de potencia total es de 1.8kW y que el rectificador está hecho de tres módulos de IGBT/diodo de medio puente donde cada interruptor disipa 300W.
Con Rth,jc (unión a la caja) para el IGBT y el diodo y Rth,cs (caja al disipador), calculé la resistencia térmica Rth,sa (del disipador al ambiente) de un disipador de calor que se debe usar.
Sin embargo, dado que hay seis módulos IGBT/diodo, me preguntaba si necesito dividir el Rth,sa final entre 6. Si hago esto, obtengo un Rth bajo sin razón (en mi opinión, que no es un gran experto). sa de 0,015 K/W y requeriría un disipador de calor de 240x120x300 mm con refrigeración por aire forzado, en cuyo caso la velocidad del aire debería ser de 20 m/s.
Este disipador de calor en particular pesa 9 kg y esta velocidad del aire en una escala de viento de Beaufort corresponde al número 9 para el cual las condiciones del terreno son: Las ramitas se desprenden de los árboles; generalmente impide el progreso según Wikipedia. Así que tengo fuertes dudas sobre esto...
¿Es este valor de Rth irrazonable o debo ceñirme a 0.9K/W?
300W y 0.9K/W ya dan una diferencia de temperatura de 270K.
Dado que la mayoría de los semiconductores de potencia están especificados para una temperatura de unión de 125 °C a 150 °C y la temperatura ambiente puede alcanzar los 30 °C en la mayoría de las ubicaciones, su margen de maniobra es como máximo de 120 K, no de 270 K.
Vuelva a calcular su disipador de calor.
Ah, y si tuviera que disipar 1,8 kW, piense en un secador de pelo y la tormenta que crea.
Un "presupuesto" típico para la caída de temperatura del sumidero al ambiente es, por ejemplo, dT_sa = 40 K (depende de la unión T, T_ambiente, Rth_jc y Rth_cs elegidos). Para pérdidas de semiconductores de 1,8 kW, necesita
Rth_sa = 40/1800 = 0,022 K/W para su disipador de calor.
Con convección forzada (ventilador potente como, por ejemplo, el que se usa en la refrigeración de la CPU) y disipadores de calor comerciales (extrusión de aluminio), puede estimar el tamaño del disipador de calor (incluido el ventilador) como
Vol[dm3] = 1/(CSPI*Rth_sa) con CSPI = 2..5 para convección forzada
Volumen = 1/(5*0,022) = 9dm3
Su disipador de calor tiene 8.6dm3 y parece bien elegido, pero vuelva a calcular con su "presupuesto de temperatura" real dT_sa.
Jasén
Andy alias
Cuajada