Thermischer Widerstand JA und JC parallel?

[Brrr... kalt hier! (Gast)]

Mich beschäftigt gerade folgende Frage, zu der ich (wahrscheinlich 
mangels geeigneter Suchbegriffe) keine Antwort finde. Bei Kühlkörper 
habe ich eine Aussage für eine ähnliche Situation gefunden (JA und über 
die Pins), aber leider nichts für diesen Fall:

Ich habe einen LM317 von ST im TO-220 Gehäuse, an dem ~1 W 
Verlustleistung anfällt. Bei einem Wärmewiderstand JA von 50 K/W ist das 
(zumindest beim Versuchsaufbau auf meinem Schreibtisch) die 
Größenordnung, die noch nicht unbedingt einen Kühlkörper braucht, aber 
verkehrt wäre es sicher auch nicht.

Nun verwende ich einen winzigen Kühlkörper (Reichelt V PR5/15-M3), kaum 
größer als der LM317, mit 36 K/W. Dazu kommt dann noch der 
Wärmewiderstand JC (5 K/W) und der Widerstand beim Übergang auf den 
Kühlkörper noch einmal in der gleichen Größenordnung. Insgesamt sind das 
auf diesem Weg also vielleicht 45 K/W.

Meine Frage: Wirkt der thermische Widerstand JA weiterhin, obwohl ein 
Kühlkörper montiert ist? Konkreter für diesen Fall: Bringt der 
Kühlkörper nur eine marginale Verbesserung (45 statt 50 K/W), weil er 
die direkte Wärmeabgabe an die Umgebung ersetzt, oder eine erhebliche 
Verbesserung um rund die Hälfte, weil er parallel zu Rth,JA wirkt?

Auch wenn es irgendwie naheliegend ist, dass selbst der kleine 
Kühlkörper die Situation verbessert, widerstrebt es mir doch, weiterhin 
den vollen Rth,JA anzusetzen. Immerhin "belegt" der Kühlkörper rund die 
Hälfte der Oberfläche des Gehäuses, die ansonsten direkt der umgebenden 
Luft ausgesetzt wäre.

Gibt es dazu geeignete Literatur? Irgendwas von den Herstellern? Mich 
interessiert eher die theoretische Seite. Dass man in der Praxis mit 
einem etwas größeren Kühlkörper bereits Werte erzielt, bei denen es 
ziemlich egal ist, ob das Gehäuse auch noch direkt Wärme abstrahlt, ist 
mir bewusst.

Schon einmal herzlichen Dank für Denkanstöße!

[Harlekin (Gast)]

Der Chip besitzt eine gute thermische Leitfähigkeit zur Metallfläche. 
Hingegen leitet das Kunststoffgehäuse ziemlich schlecht. Somit wird über 
das Kunststoffgehäuse kaum nennenswerte Wärme abgeführt.

Die Wärmeleitfähigkeit von Metallen gegenüber Kunststoffen ist über 
10'000 mal besser.
https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmeleitf%C3%A4higkeit#Beispielwerte

[Hp M. (nachtmix)]

Brrr... kalt hier! schrieb:
> winzigen Kühlkörper (Reichelt V PR5/15-M3), kaum
> größer als der LM317, mit 36 K/W.

Diesen Wert halte ich für geschönt bzw. für unter idealen 
Laborbedingungen gemessen.
Der LM317 führt unter den Bedingungen, unter denen R_th(ja) gemessen 
wird, einen erheblichen Teil seiner Verlustwärme über die Beinchen in 
die Platine ab. Der Kühlkörper kann das nicht.

Unter Praxisbedingungen (geschlossenes Gehäuse, weitere Wärmequellen 
darinnen, Sommer) würde ich auch mit diesem Kühlkörper ca. 1W als 
Obergrenze der Verlustleistung ansehen.
Du kannst das beim LM317 aber gefahrlos testen, indem du ihn überlastet. 
Bei ca. 145°C Chip Temperatur regelt er ab.
Mach das am besten bei der gewünschten Ausgangsspannung, denn mit einem 
Kurzschluß als Last spricht evtl. die interne Überstromschutzschaltung 
vorher an.

[Jens G. (jensig)]

>Meine Frage: Wirkt der thermische Widerstand JA weiterhin, obwohl ein
>Kühlkörper montiert ist? Konkreter für diesen Fall: Bringt der

Jain. Es wirkt vorrangig JC, und JA nur noch teilweise, da er ja tw. 
durch den KK verdeckt ist..