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カテゴリパワーデバイス
タイトル

サイリスタ 熱設計時の放熱器の必要判断

質問者R.K
投稿日時2020/12/10 15:35:54
初めて投稿させて頂きます。

熱設計をする上で放熱器の必要判断に関して質問させて頂きます。

以下,例です.
------------------------------------------------
素子のジャンクション許容温度Tj:125℃
ジャンクション-ケース間 熱抵抗Rthjc:0.03
ケース-放熱器間 熱抵抗Rthcf:0.01
損失P:150W

上記で使用する素子があったとして,下記のように考えています。
マージン80%を考慮してTj≦100℃ を目指します.
周囲温度50℃として,上昇ΔTj≦50K が目標となります。

ここから必要な放熱器-周囲間 熱抵抗:Rthfaを求めます.

基本式 ΔTj=P×(Rthjc+Rthcf+Rthfa)より,
ΔTj≦50 と前述の値をあてはめ変形させると,

Rthfa≦ 50/150-(0.03+0.01) ≒0.293

よってRthfa=0.293以下の放熱器を使用します。
-----------------------------------------------------------
ここまでの考え方は間違っていないと思うのですが,
放熱器がない場合のTjはどのように計算するのでしょうか。

放熱器がない → Rthfa= 0 とするのはおかしいし∞としてもどうなのかと悩んでいます.
実際に放熱器をつけずに使用している場面を見ます.

以上,ご教授お願い致します。



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回答者協会事務局
回答日時2021/01/06 10:23:48
安達先生からの回答です。

ご質問(追加):例えば,バスバーで冷却を補う場合、Rsa=1/(S×h)のhを銅の熱伝導率で考えれば良いのでしょうか?

回答(追加):バスバー冷却での熱抵抗Rsa(K/W)は、以下で概算できます。
Rsa=1/(S×h)
S:バスバー表面積(m2)、h:バスバーと空気間の熱伝達率(W/m2K)

尚、バスバーのフィン効率ηを考慮する場合は、以下の式となります。
Rsa=1/(η×S×h)
η:バスバーのフィン効率(-)、S:バスバー表面積(m2)、h:バスバーと空気間の熱伝達率(W/m2K)

*協会事務局からのお願いです。
追加の質問の場合も、新規の質問として登録をお願いします。
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回答者R.K
回答日時2020/12/14 10:51:45
ご回答ありがとうございます。

追加で質問させて頂きます。
例えば,バスバーで冷却を補う場合,
Rsa=1/(S×h)のhを銅の熱伝導率で考えれば良いのでしょうか?
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回答者パワエレ秘書
回答日時2020/12/11 20:17:32
添付ファイル
パワエレ協会事務局です。

パワエレセミナー、熱対策技術の講師安達先生からの回答です。
ファイルを添付いたします。

回答に不明な点がございましたら再度ご質問をお願いいたします。

よろしくお願い申し上げます。

なお、3月5日(金)に熱対策技術のセミナーを開催します。
ご受講のご検討をお願いいたします。
https://pwel.jp/seminars/118
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