Pregunta sobre el disipador de calor extruido

Tengo algunas preguntas sobre un disipador de calor extruido general. Como ejemplo, podemos usar esto de Farnell .

Digamos que tiene una longitud de 20 cm con una forma determinada, vendida para tener una resistencia térmica de 10 °C/W.

P1: (pregunta teórica) si aplico un solo TO-220 en medio de dicho disipador de 20 cm de largo, ¿puedo considerar que tiene un Th de 10 °C/W?

P2: (pregunta teórica) si lo corto por la mitad a lo largo de su dimensión de extrusión, ¿tengo (aproximadamente) 2 disipadores de calor de 20 °C/W cada uno de 10 cm de largo?

P3: ¿Qué pasa con el disipador de calor en el enlace? ¿Puedo usarlo con un solo TO-220 "pequeño" y pretender tener alrededor de 3 °C/W?

EDITAR: Aquí una imagen de 2 tipos de disipadores de calor extruidos.

Dos disipadores de calor extruidos

En el centro de la parte plana de la gris, pondré un componente circular (es una PCB metalizada, nada estándar) que estará dentro de los dos agujeros de la gris. Ahora la actualización de la pregunta:

P4: conceptualmente, suponiendo que los dos disipadores de la imagen están proporcionando la misma resistencia térmica, ¿es mejor el negro, ya que está cuadrado? (Más regularidad ecc). Y, conceptualmente de nuevo, ¿es mejor el gris para disipar el calor de dos componentes de media potencia (en lugar del único componente colocado en el centro del negro) colocados cerca de los dos agujeros?

Porque por los comentarios había entendido el concepto de dimensionamiento extruido, pero no tan bien sobre cómo usar los más largos con componentes individuales, y si es válido usarlos de esa manera.

Respuestas (2)

ingrese la descripción de la imagen aquí

P1: (pregunta teórica) si aplico un solo TO-220 en medio de dicho disipador de 20 cm de largo, ¿puedo considerar que tiene un Th de 10 °C/W?

Sí, pero recuerda que ese es el aumento de temperatura del disipador de calor. El componente montado en él tendrá resistencia térmica al disipador térmico y el chip dentro del componente tendrá resistencia térmica a su carcasa. Todos estos se suman al aumento de la temperatura del chip y serán más altos que la temperatura del disipador de calor.

P2: (pregunta teórica) si lo corto por la mitad a lo largo de su dimensión de extrusión, ¿tengo (aproximadamente) 2 disipadores de calor de 20 °C/W cada uno de 10 cm de largo?

Ese sería el resultado esperado.

P3: ¿Qué pasa con el disipador de calor en el enlace? ¿Puedo usarlo con un solo TO-220 "pequeño" y pretender tener alrededor de 3 °C/W?

Realmente no pretendemos en este negocio. La especificación es 3,03 °C/W, por lo que se ve bien.

Para un análisis térmico completo, debe sumar todas las resistencias térmicas y calcular el aumento de temperatura para un flujo de energía dado. Esto es similar a la ley de Ohm. Vea el primer enlace a continuación.

Tabla 1. Comparación entre los cálculos de resistencia eléctrica y térmica.

Electrical                                    Thermal
Voltage (potential difference) [V]            Temperature difference [K] or [°C]
Current [A]                                   Heat flow (power) [J/s] = [W]
Electrical resistance [Ω] = [V/A]             Thermal resistance [K/W] or [°C/W]

Enlaces:

En cuanto a Q3, considerando todas las resistencias adicionales, pensé que una pequeña superficie de contacto del componente estaba influyendo en la eficiencia del disipador: en otras palabras, pensé que aumentaría la resistencia térmica del disipador, o al menos la resistencia th de el caso al disipador de calor. Esto porque muchos disipadores están diseñados para trabajar con un área de superficie determinada que "toca" el punto de acceso, en el sentido de que tienen una superficie provista para estar en contacto con un chip de dimensión determinada.
Sí, pero si se trata de un disipador térmico TO220, por ejemplo, podría esperar que lo hayan probado con una fuente de calor de tamaño comparable a la pestaña TO220. No va a afectar el disipador de calor en sí, pero tiene razón en que el R T H del chip al disipador de calor aumentará y es probable que ese sea el problema.
Hice una edición en la pregunta principal, mostrando lo que no entendí de lo que quiere decir "es probable que ese sea el problema". Espero ser claro.
P4) Me imagino que su intuición es correcta y que el disipador de calor largo y angosto funcionaría mejor si la potencia se dividiera entre dos componentes montados a 1/4 de cada borde.
... Pero para estar seguro, los que deben simular. Frustrante.

El área de superficie es un factor un tanto lineal para la resistencia térmica si hay un flujo de convección sin restricciones.

El flujo de aire tiene una gran mejora, como la influencia del vórtice en las tuberías de calor o la orientación de las aletas y las restricciones de flujo.

El aire forzado a tan solo 1 m/s sobre la superficie puede reducir la resistencia térmica a la mitad.

Las especificaciones nominales serán el mejor de los casos. Cada factor menor que contribuye a la restricción del aire o la pérdida por conducción en la interfaz agrega una resistencia térmica en serie.

La humedad también mejorará la resistencia térmica.

Por lo tanto, la verificación de la prueba es esencial para confirmar sus suposiciones.

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