Расчёт радиатора для силовой электроники
Тепловой расчёт — критический этап проектирования. Неправильный отвод тепла приводит к отказу. Разберём методику расчёта радиатора для IGBT и MOSFET.
Тепловое сопротивление
Rth_total = Rth_jc + Rth_cs + Rth_sa. Rth_jc — из даташита. Rth_cs — термопаста (0.1-0.5°C/Вт). Rth_sa — радиатор. Формула: Rth_sa_max = (tj_max - ta)/Pd - Rth_jc - Rth_cs. Пример: IGBT 50Вт, tj=150°C, ta=50°C, Rth_jc=0.5, Rth_cs=0.3. Rth_sa = (150-50)/50 - 0.5 - 0.3 = 1.2°C/Вт.
Выбор радиатора
Алюминиевые: AAVID, Ohmite, Fischer. Rth 0.5-5°C/Вт. Для принудительного охлаждения — вентиляторы Sunon, Ebmpapst (Rth снижается в 3-5 раз). Для герметичных корпусов — тепловые трубки.
Термопаста и монтаж
Термопаста: Arctic Silver 5 (0.01°C/Вт), Wakefield 120-2-A (0.05°C/Вт). Контактное давление: 1-3МПа (пружинные шайбы). Термопрокладки для неровных поверхностей (0.5-2мм).
Практические рекомендации
1. Запас 20-30% по мощности. 2. Учитывайте Rth термопасты. 3. Для >100Вт — медь или водяное охлаждение. 4. Радиатор вертикально для конвекции. 5. Для IP67 — тепловые трубки. ChipNet поставляет радиаторы AAVID, Ohmite, термопасту, вентиляторы.