複数発熱素子の放熱設計について
- 複数発熱素子を1つの放熱器に取り付ける際の放熱設計について相談です。
- 各素子の温度や熱抵抗を考慮し、どのような放熱器を選ぶべきかお教えください。
- また、計算結果からわかるように、0.5℃/Wの放熱器で十分なのかご判断ください。
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複数発熱素子の放熱設計について
現在、1つの放熱器に複数素子を取り付けようとしておりますが、放熱設計に頓挫しております。 Tj 150℃ Rth(j-c) 0.5℃/W Rth(c-s) 0.5℃/W 損失 100W の素子 Tj 170℃ Rth(j-c) 0.25℃/W Rth(c-s) 0.25℃/W 損失 50W の素子 があるとします。周囲40℃です。 それぞれ、1℃/W、2.1℃/W以下の放熱器が必要である という計算はできるのですが、これらを1つの放熱器に取り付けるとき、どのような計算になるのかが解りません。 0.5℃/Wの放熱器に付ければ十分ということでしょうか。 ご教授願います。
- 18c50
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- ohkawa3
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>それぞれ、1℃/W、2.1℃/W以下の放熱器が必要であるという計算はできるのですが、 周囲温度を何℃として計算しているのでしょうか? 温度ディレーティングを考慮しないとしても、少々疑問がある数値です。 損失100Wの素子は、150℃-(0.5℃/W+0.5℃/W)×100W=50℃ の放熱器に取り付ければTjを定格に保てます。 損失50Wの素子は、170℃-(0.25℃/W+0.25℃/W)×50W=145℃ の放熱器に取り付ければTjを定格に保てます。 両者を共通の放熱器に取り付けるのであれば、損失100W素子の温度条件を採用する必要があります。 放熱器温度:50℃ 周囲温度:25℃ 合計損失:100W+50W=150W の条件から、 放熱器に求められる熱抵抗は、(50℃ー25℃)/150W=0.167 ℃/W と求められます。 周囲温度は、仮に25℃とおきましたが、設計条件に応じて置き換えてください。 また、期待する信頼性を考慮して、温度ディレーティングを考慮した方がいいと思います。
- mzee
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回答ではありません。参考になるか分かりませんが、日刊工業新聞社刊「エレクトロニクスのための熱設計完全入門」に「複数のパワーデバイスを搭載したヒートシンクの温度分布計算」という項があり、アルミ板に3個のデバイスを載せた、Excelによる簡易熱シミュレーション例があります。ヒートシンクをエリア分割し、熱回路網を作成、その熱等価回路からヒートシンク、デバイス、ジャンクション温度を計算しています。
- TIGANS
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2つの素子の耐熱温度は同じですか? 2つの素子の発熱量は常に一定ですか? 0.5℃/Wの放熱器に離してつければ大丈夫そうだけど 2つよりも返ってサイズが大きくなるような気がします。
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