dissipatori
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dissipatori [2017/01/24 18:05] – [Premessa] admin | dissipatori [2018/12/18 09:26] – [Calcolo della temperatura di giunzione] admin | ||
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Linea 13: | Linea 13: | ||
La potenza elettrica assorbita viene dissipata in calore che, sviluppandosi a partire dalla zona in silicio, si propaga prima a tutto il componente e poi verso l' | La potenza elettrica assorbita viene dissipata in calore che, sviluppandosi a partire dalla zona in silicio, si propaga prima a tutto il componente e poi verso l' | ||
+ | ===== Un po' di teoria ===== | ||
- | ===== Traccia ===== | + | Prima di procedere richiamiamo alcuni concetti legati alla trasmissione del calore: |
+ | * la temperatura misura lo stato di agitazione di un corpo e si misura in gradi Celsius o Kelvin((0°K | ||
+ | * il calore è l' | ||
+ | * il calore scambiato nell' | ||
+ | * si parla regime termico quando tutto il calore fornito a un corpo viene ceduto all' | ||
+ | * la capacità termica quantifica l' | ||
- | Contesto: regime termico | + | Ricordiamo poi che la trasmissione di calore può avvenire per: |
+ | * conduzione, tra due corpi in contatto o tra due zone di uno stesso corpo((gli urti tra molecole producono un trasferimento di energia)) | ||
+ | * convezione, dove un fluido, riscaldatosi per conduzione, si muove verso l' | ||
+ | * irraggiamento, | ||
- | potenza dissipata ((in alternata valori medi, in alta frequenza si ragiona con l'impedenza termica)) -> calore | + | Di questi tre fenomeni il primo è il più efficace e l'ultimo è spesso trascurabile. |
- | Si parte sempre da temperatura | + | ===== Calcolo della temperatura |
- | non superare Tj | + | |
- | Grandezze: | + | Il procedimento seguente vale a regime termico (la temperatura |
- | * calore come energia scambiata tra due corpi a temperatura | + | |
- | * calore nell' | + | |
- | | + | |
- | | + | |
- | * [[wpi> | + | |
- | Rth=(T1-T2)/Rth | + | `R_(th)=(T_1 - T_2)/P_D` |
- | Rth : tiene conto della trasmissione del calore | + | dove il termine al numeratore è la differenza tra le due temperature e quello al denominatore è la potenza trasmessa (l' |
- | Concetti: | + | `T_J=T_A + P_D R_(th)` |
- | * equilibrio termico: non ci sono flussi di calore, la temperatura è costante nel tempo ed è la stessa in ogni punto del sistema | + | |
- | Trasmissione: | + | In pratica si procede così: |
- | * conduzione | + | * la temperatura ambiente T< |
- | * convezione: fluido | + | * dai datasheet |
- | * irraggiamento: | + | * la potenza massima dissipabile dal componente nelle condizioni di esercizio((vedere anche la SOA (safe operation area) )) |
+ | * la temperatura massima di giunzione T< | ||
+ | * la resistenza termica tra giunzione | ||
+ | * la resistenza termica (indicativa) tra contenitore e dissipatore (se presente) R< | ||
+ | * la resistenza termica tra giunzione e ambiente (senza dissipatore) R< | ||
+ | A questo punto si può usare la formula sopra per: | ||
+ | * ottenere l' | ||
+ | * calcolare T< | ||
+ | * ricavare la resistenza termica R< | ||
- | Si parte da Ta (stimata o misurata) nelle condizioni più gravose di esercizio previste. Poi Tj e Rjc da datasheet. Pd da condizioni | + | ===== Analogia elettrica ===== |
+ | |||
+ | Per calcolare le temperature di giunzione, contenitore e dissipatore si può far ricorso ad un' | ||
+ | |||
+ | ^ grandezza termica ^ grandezza elettrica ^ | ||
+ | |temperatura|tensione| | ||
+ | |resistenza termica|resistenza| | ||
+ | |potenza dissipata|corrente| | ||
+ | |||
+ | Allora si può considerare il seguente circuito, dove la temperatura ambiente è rappresentata dal generatore di tensione | ||
+ | |||
+ | {{: | ||
+ | |||
+ | Risolvendo il circuito è possibile risalire alla tensione dei punti intermedi | ||
+ | |||
+ | /* | ||
+ | Osservando il circuito risulta ovvio che, a pari potenza dissipata (corrente), convenga avere una resistenza | ||
+ | */ | ||
+ | |||
+ | ===== Dissipatori ===== | ||
+ | |||
+ | I dissipatori o radiatori servono a smaltire il calore generato su un dispositivo elettronico. Sono caratterizzati da: | ||
+ | * bassa resistenza termica R< | ||
+ | * una resistenza termica R< | ||
+ | In genere sono fatti in metallo - alluminio o, meglio ancora, rame - e presentano una grande superficie, spesso alettata((i dissipatori devono essere montati in modo che l'alettatura | ||
===== Risorse ===== | ===== Risorse ===== |
dissipatori.txt · Ultima modifica: 2020/07/03 15:58 da 127.0.0.1