Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kühlkörpergröße


von Frank W. (frank_w)


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Hallo,
ich habe ein kleines Problem mit Kühlkörpergrößen.
Aus Ausbauten von Geräten habe ich mehrere Alukühlkörper.

Nun will ich sie auch weiter einsetzten.
Einen Transistor mit P=50W habe ich, wie groß ixt nun der Kühlkörper in 
cm²?

Gruß Frank

von Peter II (Gast)


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Frank Wa schrieb:
> wie groß ixt nun der Kühlkörper in
> cm²?

dafür müsste man wissen wo sich der Kühlkörper befindet. In der 
antarktis bei -40Grad und Wind oder in der Wüste bei +40 Grand und 
Windstille.

von Klaus (Gast)


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Hallo Frank,
Ich glaube ein anderer Beitrag aus dem Forum kann helfen:
(Ist nicht auf meinem Mist gewachsen:) )
Hallo Tobias

das Datenblatt brauchst du in Hinblick auf die maximale Temperatur, die
das Bauteil haben darf. Da du das nicht weist, nimmst du z.b. mal ein
Tmax von 125 Grad an. Die Umgebungstemperatur Ta sei 20 Grad.

Die Temperatur, die das Bauteil bei thermischer Belastung erfährt,
berechnet sich zu:

Tmax = Ta + P*Rt

Tmax = maximale Temperatur des Bauteils
Ta = Umgebungstemperatur
P = elektrische Leistung, die am Bauteil abfällt
Rt = thermischer Widerstand des Kühlkörpers (in Kelvin/Watt)

Umstellen der Formel: Rt = (Tmax-Ta)/P  ergibt 13,125K/W

Du brauchst also ein Kühlkörper, der einen maximalen Wärmewiderstand von
13,125 K/W hat.

gerhard

von Udo S. (urschmitt)


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Wenn man den Wärmewiderstand des Kühlkörpers kennt und die 
Einsatzbedingungen weiss, kann man überschlägig rechnen. Ansonsten hilft 
Messen der Temparatur auf dem Transistorgehäuse. Das sollte bei 20 min 
Volllast im Sommer nicht über (Pi mal Daumen) 70 - 80°C sein.

von Harald W. (wilhelms)


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Frank Wa schrieb:
> Hallo,
> ich habe ein kleines Problem mit Kühlkörpergrößen.
> Aus Ausbauten von Geräten habe ich mehrere Alukühlkörper.
>
> Nun will ich sie auch weiter einsetzten.
> Einen Transistor mit P=50W habe ich, wie groß ixt nun der Kühlkörper in
> cm²?

Normalerweise holt man sich die Daten aus dem Datenblatt. Wenn man
nicht weiss, um welchen Kühlkörper es sich handelt, sucht man sich
auf der Webseite von einschlägigen Herstellern, z.B. Fischer, einen
Kühlkörper ähnlicher Grösse für das Datenblatt. Übrigens reicht die
Leistung allein zur Auswahl eines passenden Kühlkörpers nicht aus.
Gruss
Harald

von Praktiker (Gast)


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Hallo,

so kannst du nicht an die Sache herangehen.
Du must wissen wieviel Temperatur (also thermische Leistung) dein 
Kühlkörper abführen muß.
Dafür benötigst du die maximale Umgebungstemperatur welche im 
Maximalfall vorherscht, die max. Temperatur welche der Transistor 
aushält und die thermischen übergangswiderstände welche noch dazukommen.
Google mal unter Kühlkörperberechnung (für elektronische Bauteile).
Den Kühlkörper (also der Metallblock) selbst anhand der mechanischen 
Dimensionen zu berechnen ist nicht einfach, praktischer Weise schaust du 
dich in den Datenblättern (Internetseiten) der verschiedenen 
Kühlkörperhersteller um und suchst dir einen Kühlkörper aus welcher 
deinen vorhandenen nahe kommt.

Je geringer der Wärmewiderstand umso mehr Wärme kann der Kühlkörper 
abführen, aber auch die Kühlkörpergröße (und Preis) steigt.



   Praktiker

von Frank W. (frank_w)


Angehängte Dateien:

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Hallo,
danke für die schnelle Hilfe.

Hier mal Bilder von einen Kühlkörper:

Es handelt sich um Kühlkörper aus einem PC Netzteil.

Welche Leistung kann der Kühlkörper ableiten?

Ich suche eigentlich eine Faustformel für cm² für ein Kühlblech.

Wir lassen mal alle Randbedingungen weg.

Alu glatt, gebürtstet oder schwarz haben alle andere Werte, das ist mir 
klar.

Gruß Frank

von Max (Gast)


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Hallo,
wie wäre es mit einer kleinen Versuchsreihe?
Widerstand oder MOSFET anschrauben und mit ihm eine definierte 
Verlustleistung erzeugen. Warten bis alles thermisch eingeschwungen ist. 
Dann Temperatur von Kühlkörper und Umgebungstemperatur messen. 
Anschließend mit der schon oben geposteten Formel den Wärmewiderstand 
berechnen.

von MaWin (Gast)


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> Welche Leistung kann der Kühlkörper ableiten?

Ca. 15 Watt.

von Anja (Gast)


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MaWin schrieb:
> Ca. 15 Watt.

bestimmt auch 42 Watt mit 12cm Lüfter.

Gruß Anja

von Werner (Gast)


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Frank Wa schrieb:
> Ich suche eigentlich eine Faustformel für cm² für ein Kühlblech.
> Wir lassen mal alle Randbedingungen weg.
Ohne Randbedinungen: 0 W ;-)

Das hängt immer von Einbaulage, Konvektion, Umgebungstemperatur, 
thermischer Ankopplung und zulässiger Halbleiteroberflächentemperatur 
ab. Selbst die Herstellerangaben zum tk in den Kühlkörperdatenblättern 
gelten nur für eine bestimmte Einbaulage und i.A. bei freier Konvektion.

von M. K. (sylaina)


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Frank Wa schrieb:
> Wir lassen mal alle Randbedingungen weg.

Das ist dein Verständnisproblem: Die Größe eines Kühlkörpers und was er 
an Leistung abführen kann wird eben durch die Randbedingungen 
festgelegt. Die musst du, ob du willst oder nicht, definieren sonst 
kannst du keine Aussage treffen welche Leistung der Kühlkörper abführen 
kann.

von Georg W. (gaestle)


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Für quadratisches 2mm starkes Alublech bei senkrechter Montage, freier 
Luftzirkulation und mittiger Montage der Wärmequelle gilt in etwa:
Seitenlänge (mm)  Wärmewiderstand (K/W)
25                100
30                60
40                40
55                20
80                10
100               7
120               5,5
150               4
200               3

Schwarz eloxiert reichen 70% dieser Werte.

von Frank W. (frank_w)


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Hallo,
danke für die Antworten.
An Gearg, wie sieht es mit rauhen Alublech aus, gibt es da auch Werte.

Jetzt kommen wir doch langsam näher zu einer Faustformel Leistung je cm² 
Alublech.

An Firma Fischer werde ich mal eine Mail senden um zu erfahren was sie 
dazu meinen.

Nach dem Spruch ein richtiger Bastler nimmt nicht das Kochbuch man 
nehme, sonderns schaut was er hat und baut dann seine Schaltungen auf.


Gruß Frank

von Harald W. (wilhelms)


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Frank Wa schrieb:

> An Gearg, wie sieht es mit rauhen Alublech aus, gibt es da auch Werte.

Ob rauh oder glatt dürfte sich ziemlich egal bleiben. Die Formel
von Georg bezieht sich ja sowieso nur auf Blech. Für Kühlkörper
mit Rippen ist sie nicht anwendbar.
Gruss
Harald

von Werner (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Ob rauh oder glatt dürfte sich ziemlich egal bleiben.

Eher nicht. Es kommt drauf an, ob der Effekt durch Vergrößerung der 
Oberfläche oder der durch Vergrößerung der Dicke der Grenzschicht 
überwiegt.

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