|
|
|
|
|
Всю жизнь в своих радиолюбительских конструкциях, и при ремонте радиоаппаратуры, температуру нагрева транзисторов (на радиаторах) определял на ощупь, и этого было достаточно, нагрев делил на четыре стадии: теплый; горячий; очень горячий; можно яичницу жарить  . Допускал всегда первую и вторую стадии нагрева. Но вот, по окончании ремонта блока питания телевизора HITACHI http://www.pro-radio.ru/video/4135/ обнаружил, что температура нагрева радиатора ключевого транзистора блока питания, выше всех остальных радиаторов телевизора, больше двух секунд палец нельзя удержать, по моим четырем стадиям нагрева радиатор был нагрет до третей стадии - очень горячий. Вспомнил, что к моему тестеру прилагалась термопара, измерил температуру - прибор показал 85 градусов Цельсия (при температуре воздуха в комнате 25...26 градусов).
Транзистор BUT12AF. Много это 85 градусов? тем более что задняя крышка телевизора открыта. В даташите на транзистор я нашел два максимально допустимых значения температуры:
storage temperature 150 °C (температура хранения)
junction temperature 150 °C (соединительная температура) Второе, наверное, означает - температура пайки. А какая же максимально допустимая рабочая температура по даташиту? Возможно 100 градусов, так как некоторые параметры приведены для 25 и 100 градусов. Но нет, один параметр "ICES / collector-emitter cut-off current / 3 mA" указан для температуры 125 °C
--
Мои вопросы:
_много ли это, 85 °C, температура радиатора с транзистором BUT12AF ?
_какая максимально допустимая рабочая температура транзистора BUT12AF, по даташиту? (даташит прилагаю).
_как правильно перевести параметр "junction temperature / 150 °C" ? может это и есть макс. доп. рабочая температура? 95864.pdf |
|
|
|
АК: Много это 85 градусов?
Это температура радиатора. При такой температуре, температура кристалла(которая, скорее всего и приводится в справочнике) легко может перевалить за 100 градусов. |
|
|
|
AK
много ли это, 85 °C, температура радиатора с транзистором BUT12AF
- Без дополнительных данных точно сказать нельзя.
Температура криcталла = P * (Rjc + Rb + Rhs) + Ta, где
P - мощность на транзисторе;
Rjc - тепловое сопротивление кристалл - корпус транзистора;
Rb - тепловое сопротивление прокладки, термопасты или чего там еще между корпусом и радиатором;
Rhs - тепловое сопротивление радиатора;
Ta - температура окружающей среды; Тепловое сопротивление криcталл - корпус есть в даташите, 1К/Вт (thermal resistance from junction to mounting base).
Тепловое сопротивление прокладки с термопастой, ну допустим 0.1К/Вт. Тепловое сопротивление радиатора и мощность неизвестны. Для вычисления температуры кристалла надо знать хотя бы одну из этих величин. как правильно перевести параметр "junction temperature / 150 °C" - Температура p-n перехода или температура кристалла, без разницы.
|
|
|
|
Там есть ещё один параметр: thermal resistance from junction to mounting base 1 K/W. Отсюда я делаю вывод, что данный параметр по нашему означает теловое сопротивление кристалл-корпус (вернее, как они называют, монтажная база). Кроме того там есть график допустимой рассеиваемой мощности в зависимости от температуры корпуса. Получается 150°C - это максимальная температура кристалла, а максимальную температуру корпуса можно определить зная выделяемую мощность и указаное выше тепловое сопротивление. Т. е. для получения максимальной температуры корпуса в данном случае надо вычесть выделяемую мощность из 150 (тепловое сопротивление 1°С/Вт). Маловероятно, что выделяемая там мощность равна 65 Вт, поэтому 85° - это допустимо. PS. Пока писал caddr уже ответил.
caddr: Температура криcталла = P * (Rjc + Rb + Rhs) + Ta...
Я упростил расчёт т.к. уже известна температура радиатора, а тепловым сопротивлением прокладки в данном случае можно пренебречь, т.к. она за пределами точности самого расчёта. |
|
|
|
caddr: Тепловое сопротивление радиатора и мощность неизвестны. Для вычисления температуры кристалла надо знать хотя бы одну из этих величин.
По радиатору могу дать такие данные: алюминиевый ребристый с одной стороны, размер радиатора 4 х 4 см, высота ребер 1 см, количество ребер 8 шт.
Транзистор полностью в пластмассе, так что прокладка отсутствует. SAK: Т. е. для получения максимальной температуры корпуса в данном случае надо вычесть выделяемую мощность из 150 (тепловое сопротивление 1°С/Вт). Маловероятно, что выделяемая там мощность равна 65 Вт, поэтому 85° - это допустимо.
Имея данные по радиатору, и зная температуру воздуха и температуру радиатора, можно ли определить выделяемую мощность? caddr: Rhs - тепловое сопротивление радиатора;
На сколько я понимаю, эта величина как-то связана с площадью радиатора? А то я по старинке, не производя никаких расчетов, прикрутил к радиатору алюминиевую пластину размером примерно 2 х 7 х 0,2 см, изменится ли после этого тепловое сопротивление радиатора? С практики убежден, что температура радиатора снизится, но еще не мерил.
--
Подумал и добавлю, я так понимаю:
_тепловое сопротивление радиатора будет уменьшаться, если увеличивать площать радиатора,
_тепловое сопротивление радиатора будет уменьшаться, если радиатор поместить в более плотную среду, например воду,
_тепловое сопротивление радиатора будет уменьшаться, если среда вокруг радиатора будет циркулировать (например вентилятор в воздухе).
__тепловое сопротивление радиатора будет уменьшаться, если применить материал с большей теплопроводностью, например, алюминий заменить медью. Так как же рассчитать тепловое сопротивление радиатора, зная его конструкцию и материал?
|
|
|
|
За свою ремонтную практику не встречался с экстремальным нагревом ключей БП телевизоров. Что бы палец не терпел.
Собственно, иногда было достаточно посмотреть на цвет ПП под сабжем. Если нагрев РОДНОГО ключа (установленного производителем) вызывал потемнение ПП, то можно было говорить о некорректности схемы или о дефектности её комплектующих. |
|
|
|
Тепловое сопротивление радиатора проще измерить, потому что оно зависит от множества факторов (расположение, цвет поверхности, обдув, пыль на радиаторе и проч). Технология нехитрая:
1. Измеряете температуру холодного радиатора.
2. Измеряете омическое сопротивление радиатора. Запитываете радиатор от генератора тока в тех же точках, где измеряли сопротивление. Ждете минут 20, пока стабилизируется тепловой поток.
3. Измеряете температуру нагретого радиатора и ток через него.
4. Дальше - очевидная формула Rhs = (Тгор-Тхол)/(Rрад * I ^ 2)
Нудно, но надежно. |
|
|
|
АК
На сколько я понимаю, эта величина как-то связана с площадью радиатора?
- Конечно, чем больше площадь, тем меньше тепловое сопротивление, при прочих равных.
Как Вы верно заметили, на тепловое сопротивление влияет куча факторов, помимо площади. Например, наличие мощного принудительного обдува может уменьшить тепловое сопротивление в десяток раз. Для грубых оценок теплового сопротивления можно использовать объем прямоугольного параллепипеда, в который "вписывается" радиатор. Звучит несколько странно на первый взгляд -- не учитывается ни материал, ни площадь поверхности, ни конфигурация. Расчет на то, что радиаторы промышленного изготовления одинакового объема имеют более-менее стандартные параметры. В Вашем случае, объем параллепипеда 16 куб.см (4 * 4 * 1 см). При условии охлаждения только за счет конвекции, тепловое сопротивление радиатора такой площади будет порядка 30К/Вт. Это очень грубая оценка, разумеется. Считаем мощность, рассеиваемую радиатором, если принять температуру окружающей среды за 25C:
P = (85 - 25) / 30 = 2 Вт.
Тогда температура кристалла (с учетом уже сказанного в теме) превысит темпераутру радиатора примерно на 2 Вт * 1К/Вт.
Т.е. вполне допустимый режим. Источник информации по ориентировочному расчету теплового сопротивления -- документация с сайта производителя теплоотводов.
http://www.wakefield.com/pdf/thermal_tutorial.pdf График из этой доки в аттаче, только объем там в кубических дюймах.
|
|
|
|
chav1961
- При экспериментальном определении теплового сопротивления, лучше, наверное, греть радиатор тем же транзистором.
|
|
|
|
Гм...радиатор-то, наверное, не меняли в телике. |
|
|
|
|