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サイリスタ 熱設計時の放熱器の必要判断

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  • R.Kさん

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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  • 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

    ファイル

    • パワエレ秘書さん

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    1. 中傷誹謗にあたるまたは趣旨に合わないと判断された場合投稿を削除します。
    2. 営業販売・広告類の掲示は厳禁とします。
    3. ご利用にあたっては、上記同意したと見なされます。
    • 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?

      • R.Kさん

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      • 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。

        • 協会事務局さん

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