Att dimensionera kylelement.
Detta är nog ett ämne som inte intresserar så många.
Behöver man ett kylelement så chansar man kanske och tar
något som "verkar lagom stort".
Men...även om Du gör så, så kan det vara kul att kunna lite teori eller hur?
Första dumma frågan blir: Varför behöver man
ett kylelement?
Jo, det behövs för att komponenter inte klarar hur mycket
värme som helst.
Nånstans mellan 150 - 200c brukar vara gränsen för
halvledare innan de slutar fungera.
Ska man dimensionera ett kylelement, så är det 2 frågor
som måste besvaras.
1. Hur varm ska vi tillåta kretsen bli?
2. Hur stor effekt utvecklas i den ?
Nedan ser Du en bit av databladet för L200
Här framgår att kretsen inte får bli varmare än
150c (Värdet Top).
Har du bra minne så minns du kanske bilden på sidan1.
Den bilden ser du nedan också. Jag nämnde då att prestanda
sjönk när kretsen blir varm.
Låt oss bestämma att vi accepterar att kretsen får
bli 125c.
Kretsen tål alltså 150c enligt databladet ovan, men den
får inte bli varmare än 125c om vi ska
få ut våra önskade 2A.
(Tj i grafen nedan betyder Temperature junction,
som innebär temperatur inne i kretsen).
1. Hur varmt det blir i kretsen beror på hur varmt det
är i omgivningen (rumstemperaturen) och hur mycket effekt som
måste omvandlas till värme i kretsen.
Om det är 25c i rummet (och kretsen får bli max 125c som
vi sa tidigare) så betyder det att temperaturhöjningen
får vara
högst 100c. (125c-25c).
2. Effektutvecklingen i kretsen beror på att spänningsfall
måste omvandlas till värme när vi tar ut en låg spänning.
Vi berörde detta lite på sidan 1. Om vi antar att kretsen
matas med 25 Volt, och vi ställer in utspänningen på 5
Volt,
så är det 20 Volt som måste "försvinna" någonstans.
Den spänningen "försvinner" genom att omvandlas till värme.
Värmeutvecklingen beror på hur mycket ström som passerar
kretsen. Tar vi ut 2 A och spänningsfallet är 20 Volt,
så är effektutvecklingen 40 Watt.
Ställer vi istället in 15 Volt som utspänning, så
blir spänningsfallet 25-15 = 10 Volt.
Effekten: 2A * 10V = 20 Watt.
Vi kan bestämma oss för att 20 Watt är en rimlig siffra
för vårt behov.
Ska aggregatet däremot gå kontinuerligt med låg utspänning
så får du dimensionera därefter.
| Efter detta resonemang kan vi sammanfatta våra krav:
20 Watt effektutveckling i form av värme måste kunna kylas bort. Temperaturhöjningen får bli högst 100c för att kretsen inte ska bli varmare än 125c. |
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------