Hallo da draußen. Am berechnen meines Wärmewiderstandes für meinen MOSFET bin ich auf ein Problem gestoßen. Rth=((vi-vu)/P)-(rthch) vi = max temp. (140°C) vu = Umgebungstemperaturen (25°C) P = Verlustleistung welche am MOSFETs abfällt (15,71W) Rthch = Wärmewiderstand Sperrschicht - Gehäuse (Junction-to-case (top) thermal resistance) beträgt 100.1K/W Nun wenn ich das einsetze komm ich auf einen negativen Wert. Ist es möglich das der Wärmewiderstand Rth negativ sein kann? Mit bestem Dank im Voraus! PS: Datenblatt des MOSFETs: http://www.ti.com/lit/ds/slusaw9f/slusaw9f.pdf
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user123321 schrieb: > PS: Datenblatt des MOSFETs: > http://www.ti.com/lit/ds/slusaw9f/slusaw9f.pdf Das ist kein MOSFET. user123321 schrieb: > P = Verlustleistung welche am MOSFETs abfällt (15,71W) Wie ermittelt?
user123321 schrieb: > Ist es möglich das der Wärmewiderstand Rth negativ sein kann? Du willst allen Ernstes in nem 3x3 mm² Fliegenschiss 15 Watt verbraten?
> Nun wenn ich das einsetze komm ich auf einen negativen Wert. > Ist es möglich das der Wärmewiderstand Rth negativ sein kann? Das heißt einfach nur, dass der Die in der Praxis entsprechend heißer werden wird. Sieht man aber auch direkt: 100K/W macht bei 15W ...
foobar schrieb: > Sieht man aber auch direkt: 100K/W macht bei 15W ... Schmelzpunkt von Silizium: 1410°C...
user123321 schrieb: > Rthch = Wärmewiderstand Sperrschicht - Gehäuse (Junction-to-case (top) > thermal resistance) beträgt 100.1K/W Irrelevant. Ein WSON Gehäuse kühlt man nicht, indem man einen Kühlkörper auf die Oberfläche des Gehäuses klebt, sondern indem man das Thermal Pad an eine hinreichend große Kühlfläche lötet. Entweder Kupfer (Groundplane) oder gleich eine Metallkern-Platine. Aber 15W sind so oder so illusorisch. Die ca. \theta_ja = 85K/W sind schon recht optimistisch. Ich lese die in den Fußnoten genannten Specs jetzt nicht selber (das bleibt dir zur Übung) aber typisch gelten die für das Thermal Pad an einer 1 inch² großen Kupferfläche. Mit viel Glück gehen dann 1.5W. Besser kriegst du das mit vernünftigem Aufwand nicht gekühlt.
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Keiner von euch beantwortet die Frage ob es negativ sein kann! Ich würde es auch gerne wissen! Der MOSFET-Typ interessiert mich dabei einen Scheissdreck!
> Keiner von euch beantwortet die Frage ob es negativ sein kann!
Die Frage bedarf keiner Antwort. Dazu einfach mal das Denkorgan
einschalten.
Nix für ungut.
Raph schrieb: > Keiner von euch beantwortet die Frage ob es negativ sein kann! > Ich würde es auch gerne wissen! Der MOSFET-Typ interessiert mich dabei > einen Scheissdreck! Nein kann er nicht. ist übrigends kein Mosfet. 15W gehen auch maximal in flüssig Stickstoff. Gate Treiber liefern die Leistung auch nur für <µs und nicht dauerhaft. Und jetzt Fresse halten und erstmal lesen lernen. Und vllt Gehirn anschalten, wir können es erklären, aber nicht für dich verstehen.
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Bei Ergebnissen, die nicht plausibel erscheinen, ist es sinnvoll sich mit dem Lösungsweg auseinander zu setzen. Der Wärmewiderstand ist der Quotient aus Temperaturdifferenz und Wärmestrom. Da die Temperaturdifferenz immer positiv sein muss (zweiter Hauptsatz der Thermodynamik) und der Wärmestrom auch positiv ist, ist der Wärmewiderstand auch immer positiv. Nun kommt tatsächlich bei dir ein negatives Ergebnis raus. Warum? Weil du vom Wärmewiderstand noch einen Widerstand (Rthch) abziehst. Warum? Welcher physikalische Effekt begründet diese Subtraktion?
user123321 schrieb: > P = Verlustleistung welche am MOSFETs abfällt (15,71W) Die fällt da nicht "ab", die fällt da "an" und muss weggebracht werden. Und wie kommst du eigentlich auf diesen absurd hohen Wert. Offenbar geht schon dort die Berechnung völlig daneben. Du solltest dir bei deinen Berechnungen im Kopf behalten, dass andere mit 15 Watt irgendwelche Bauteile auf Platinen drauf- oder ablöten. Ja, das sind die selben "Watt"... > Nun wenn ich das einsetze komm ich auf einen negativen Wert. Das bedeutet, dass dein Wärmewiderstand negativ sein müsste, damit höchstens die 140°C am Die erreicht würden. Du dürftest also nicht nur passiv die Wärme abführen, sondern du müsstest aktiv Kühlen. > Nun wenn ich das einsetze komm ich auf einen negativen Wert. Du hast dir da irgendwie einen völlig falschen Ansatz zusammengezimmert. Nur in den allerseltensten Fällen interessiert bei einem SMD-Bauteil die Wärmeabfuhr über das Gehäuse. > Nun wenn ich das einsetze In der Praxis hat so eine Berechnung schon etwas mit "Verstehen" zu tun. Reines "Zahleneinsetzen in Formeln" wie in der Grundschule funktioniert da nicht mehr.
So ähnliche Fragen kommen immer wieder und zugegebenermaßen vergeht einem irgendwann die Lust zur Analyse der Rechentherme des Fragenden. Ganz generell kommt ein negatives Ergebnis heraus, wenn einer der Werte bzw Annahmen unrealistisch ist. Das heisst: Irgendwas stimmt dann nicht und muss man den verantwortlichen Wert suchen. Einige mögliche Ursachen wurden bereits genannt, zugegeben muss man oft mehrmals lesen zum Verstehen.
Marek N. schrieb: > Du willst allen Ernstes in nem 3x3 mm² Fliegenschiss 15 Watt verbraten? Wahrscheinlich muss dann das Gehäuse auf Temperaturen unterhalb des absoluten Nullpunkts heruntergekühlt werden. :-)
user123321 schrieb: > Rthch = Wärmewiderstand Sperrschicht - Gehäuse (Junction-to-case (top) > thermal resistance) beträgt 100.1K/W Das hiesse, bei 1 W Verlustleistung treten 100,1 K auf. Das ist auf jeden Fall sehr gut isoliert. mfg Klaus
user123321 schrieb: > Nun wenn ich das einsetze komm ich auf einen negativen Wert Das ist der GIGO-Effekt. Georg
user123321 schrieb: > Ist es möglich das der Wärmewiderstand Rth negativ sein kann? das bedeutet das du sehr gut kühlen musst, du rechnest einfach falsch nämlich rückwärts unter der Annahme das du 140°C maximal einhältst, tust du aber nicht! deine 140°C die maximale Temperatur erlaubt dir nur eine Temperaturerhöhung von 115K wenn die Umgebung 25°C hat, daraus ergibt sich halt ein Rth Wert von 7,32 K/W, dumm halt das man das nur einhält wenn man von den 100.1K/W -92,77K/W addiert, aber das gibt es halt nicht. Rechnest du mit den 100,1K/W und deinen 15,71W mal vorwärts kommst du auf 1597°C am Silizium. Rth jc addiert sich immer mit Kühlkörper/flächen und das ist mit 100,1K/W schon mal die Begrenzung, das bekommst du nicht kleiner zu 7,32 K/W es sei denn du wechselst das Case aus zu einem kleineren als 7,32K/W dann hast du noch Luft für den Kühlkörper.
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