Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik externer Kühlkörper für L298


von cyberfoxx (Gast)


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Hi!
Ich habe bei meiner Schaltung einen L298 (und L297) verbaut um einen 
Schrittmotor (23LM-C077V) bei 24V mit 1,5A zu betreiben. Deshalb wurde 
Vref auf 1,5V bei Rs=1 Ohm eingestellt. Nachdem ich die Schaltung testen 
wollte, bemerkten ich allerdings dass der L298 bereits nach ein paar 
Sekunden so heiß wird, dass man ihn mit den bloßen Händen nicht mehr 
angreifen kann. Nach etwas Recherche im Internet fand ich heraus, dass 
ich einen Kühlkörper verwenden hätte sollen.
Nun meine Frage: Welche Dimension muss dieser Kühlkörper haben und gibt 
es hier welche die ohne Probleme im nachhinein aufgebracht (z.B. auf den 
L298 aufgesteckt) werden können? Bzw. Ist es normal dass bei 1,5A schon 
ein Kühlkörper benötigt wird?

von Daniel M. (erfolgstyp)


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Der L298 ist für einen Strom von max 2A ausgelegt da wird der bei 1,5A 
schon sehr warm. Der Kühlkörper der hier verbaut ist sollte bei dir auch 
reichen denke ich.

http://www.pollin.de/shop/dt/Mjc5OTgxOTk-/Bausaetze_Module/Bausaetze/Schrittmotorplatine_Bausatz.html

von cyberfoxx (Gast)


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Danke für deine Antwort. Ich verwende allerdings das PowerSO20 Gehäuse 
was die Montage dieses Kühlkörpers relativ schwierig macht. Kann man aus 
dem Strom und der Spannung mit der der Motor betrieben wird nicht die 
Größe des Kühlkörpers berechnet werden? Habe im "Feindes-Forum" den 
Beitrag 
"http://www.roboternetz.de/community/showthread.php?12573-K%FChlk%F6rper-f%FCr-l298"; 
gefunden allerdings verstehe ich die Angegebene Formel nicht (und die 
Excel-Datei kann ich nicht runterladen).

von Floh (Gast)


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von MaWin (Gast)


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> Welche Dimension muss dieser Kühlkörper haben

So, daß der Chip nicht über 125 GradC heiss wird.

> Ist es normal dass bei 1,5A schon ein Kühlkörper benötigt wird?

Ja. Ich hätte gefragt, was du denn meinst, wozu am IC
die Blechlasche mit den Schraubenlöchern dran ist,
als Zierde?, aber du hast SO20 :-((

SO20 ist blöd. Man muß schon beim Layout auf den KK achten.
Denk an Graphikarten-Kühler oder Mainboard-Chips.

Der KK sollte bei 1.5A auf 2 Kanälen ca. 5 Watt abführen
können, und dazu so um 25 K/W haben. Natürlich auch so montiert,
daß er die Wärme abführen kann, in einer kleinen Plastikkiste
wird das schwieriger.

von Bernhard S. (b_spitzer)


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Hast Du das Power-Pad auf der Unterseite des Chips gut verlötet? Das 
SO20 braucht hier eigentlich ein Platinenmaterial, das reichlich Wärme 
abführen kann. Also entweder mit einer großen Kupferfläche auf beiden 
Seiten der Platine oder zur Not einen Kühlkörper aufkleben. Wenn auf der 
Unterseite keine Bauteile oder Leiterbahnen sitzen, dann da auch noch 
einen KK.

von Daniel M. (erfolgstyp)


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vllt kannst du ja mit der wärmeleitpaste

http://www.voelkner.de/products/29451/Waermeleitkleber-5g.html?WT.mc_id=googlebase&utm_source=google&utm_medium=base&utm_campaign=Q68476

einen Kühklkörper aufkleben.
Alternativ müsstest du in deinem layout zwei bohrungen vorsehen an denen 
du einen kühlkörper verschrauben kannst. (am besten trotzdem 
wärmeleitpaste drauf)

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Einen Kühlkörper nachträglich auf das Plastikgehäuse aufzukleben dürfte 
wenig bringen. Im Gehäuse sinkt die Temperatur dadurch kaum. Ich habe 
schon einige Layouts mit Leistungstreibern in SMD gemacht (A3979, A3959, 
AMIS30552). Da muss man schon genau überlegen was man macht, wenn man 
keine 4-Lagen Platine machen will. Es gibt z.B. von Fischer schöne 
Kühlkörper zum Auflöten auf die Platine:
http://www.mechapro.de/steuerung_kundenspezifisch.html

Ich denke aber, den L298 wird man bei hohen Strömen kaum über die 
Leiterplate kühlen können. Dafür hat der einfach zu hohe Verluste. Bis 
1A geht das vielleicht noch, wenn man ein optimales Layout hat. Mehr 
dürfte aber auch dann schwierig werden.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Falk B. (falk)


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@  Thorsten Ostermann (Firma: mechapro GmbH) (ostermann)

>Ich denke aber, den L298 wird man bei hohen Strömen kaum über die
>Leiterplate kühlen können. Dafür hat der einfach zu hohe Verluste. Bis
>1A geht das vielleicht noch, wenn man ein optimales Layout hat. Mehr
>dürfte aber auch dann schwierig werden.

Kann man doch leicht ausrechnen, siehe Wärmewiderstand und Artikel 
Kühlkörper.

Laut Datenblatt hat der im Power SO20 Gehäise 13k/W, wenn er auf einem 
ALUMINIUMSUBSTRAT montiert ist. Eine 08/15 FR4 Platine dürfte den 
doppelten bis dreifachen Wert haben. Bei 100K Temperaturerhöhung kann 
man somit gerade mal 4W abführen. Dumm nur, dass bei 1,5A auf beiden 
Kanälen ca. 15W Verluste anfallen 8-0 (Siehe VCE_sat).

Und so einen Zombie wie L298 muss heute keiner mehr nehmen, L6203 & Co 
sind da um Größenordnungen besser, siehe H-Brücken Übersicht.

MfG
Falk

von Cyberfoxx (Gast)


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Hi! danke für die vielen Antworten.
Auf der unterseite ist

Bernhard Spitzer schrieb:
> hast Du das Power-Pad auf der Unterseite des Chips gut verlötet? Das
> SO20 braucht hier eigentlich ein Platinenmaterial, das reichlich Wärme
> abführen kann
Habe hier vom verwndeten Footprint eine Art "Massefläche" (die aber 
nirgends angeschlossen ist--> eigentlich keine Massefläche sieht nur so 
aus). Zu dieser Fläche habe ich auch etwas Lötpaste aufgetragen und den 
Chip "aufgebacken".

Thorsten Ostermann schrieb:
> Ich denke aber, den L298 wird man bei hohen Strömen kaum über die
> Leiterplate kühlen können. Dafür hat der einfach zu hohe Verluste.
Soetwas habe ich bereits befürchtet. Was haltet ihr davon den L298 
auszulöten und einen DMOS zu ersetzen (z.B. L6203 von 
STMicroelectronics). Habe gehört die werden nicht so heiß und der L298 
ist ohnehin ein veralteter Baustein mit schlechtem Wirkungsgrad. Wäre 
dann der Kühlkörper überhaupt einzusparen?

von Falk B. (falk)


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@  Cyberfoxx (Gast)

>Soetwas habe ich bereits befürchtet. Was haltet ihr davon den L298
>auszulöten und einen DMOS zu ersetzen (z.B. L6203 von
>STMicroelectronics).

Viel.

> Habe gehört die werden nicht so heiß und der L298

Nicht auf Legenden hören, Datenblatt lesen und RECHNEN!!!

>ist ohnehin ein veralteter Baustein mit schlechtem Wirkungsgrad. Wäre
>dann der Kühlkörper überhaupt einzusparen?

hmpf

Der L6203 hat 35 K/W ohne Kühlkörper. Die internen MOSFETS haben 
max. 0,55 Ohm, typisch 0,3 Ohm. Macht pro Kanal bei 1,5A ~2,5W, macht 
bei 35k/W ~88K Übertemperatur. Das geht noch. Allerdings hat der L6203 
nur eine H-Brücke.

MFG
Falk

von Cyberfoxx (Gast)


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ja habe bereits Schaltungen mit L297 und 2x L6203 für die 
Schrittmotoransteuerung gefunden. Dann werde ich wahrscheinlich mich in 
diese Richtung der Ansteuerung begeben. Habe gesehen dann muss nicht 
allzuviel geändert werden und somit sollte eine kleine Huckepack-Platine 
ausreichend sein. Danke euch allen nochmals.

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