Расчет тепловой загрузки силового транзистора

Для расчета радиатора необходимо задаться температурой перехода силового транзистора, температурой окружающей среды, тепловые сопротивления указаны в параметрах транзистора.

Тогда сопротивление канала необходимо пересчитать для данной температуры:

(3.7)

Где коэффициент k определяется по графику Rds norm(Tj) ( рис.3.1)

Рис. 3.1

Зависимость Rds(Tj).

Ом (3.8)

Найдем необходимую мощность рассеивания транзистора, с учетом того, что контактор непрерывно включается и выключается с минимальным временем, определенным в ТЗ.

График рассеяния мощности во времени на силовом ключе приведен на рис. 3.2.

Рис. 3.2 - Временные характеристики мощности, выделяемые в транзисторе

Найдем среднюю мощность в режиме форсажа. Для этого найдем скважность его работы на периоде минимального переключения.

(3.9)

Мощность в режиме форсажа определяется:

(3.10)

Средняя мощность на периоде переключения:

(3.11)

Найдем среднюю мощность, выделяемую в транзисторе в режиме удержания. Для этого найдем скважность его работы на периоде минимального переключения.

(3.12)

Найдем динамические потери по формуле

(3.13)

Для расчета статических потерь воспользуемся скважностью ШИМа. Т.к. среднее напряжение на катушках при токе в 4.8А, будет 4.3В, рассчитаем скважность:

(3.14)

(3.15)

Найдем средние потери в режиме удержания, которые складываются из статических и динамических потерь:

(3.16)

Найдем сумму потерь на периоде переключения, сложим потери при форсаже и режиме удержания.

(3.17)

Рассчитаем температуру перехода транзистора при такой выделяющейся мощности

ºС (3.18)

Температура превышает предельно допустимое значение для кремния, поэтому необходимо использовать радиатор.

Рассчитаем необходимую величину теплового сопротивления радиатора.

Выразим из основной формулы для расчета температуры кристалла, тепловое сопротивление поверхность радиатора - окружающая среда.

Тепловое сопротивление перехода корпус-охладитель при наличии теплопроводящей смазки.[1]

(3.19)

Выберем радиатор SK42-25S c тепловым сопротивлением , предназначенный для вертикального монтажа на плату, совместим корпусом транзистора T0-220.

Другое по теме:

Операционное устройство для решения системы линейных уравнений
В данной курсовой работе необходимо разработать аналоговое устройство для решения системы линейных уравнений. В качестве активного элемента целесообразно использовать операционный усилитель. Операционный усилитель (ОУ) был из ...

Синтез системы автоматического управления приготовления шоколадной глазури
Системы автоматического управления создаются для того, чтобы автоматически, без непосредственного участия человека поддерживать необходимый режим работы различных обслуживаемых этими автоматами объектов. Системы автоматическо ...

©  www.techvarious.ru - 2019