T3 Disipación de Pot

Electrnica de PotenciaUNIDAD N 0. INTRODUCCIN A LA ASIGNATURA

UNIDAD N 1. REPASO DE CONCEPTOS Y DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES DE POTENCIAUNIDAD N 2. AMPLIFICADORES DE POTENCIA UNIDAD N 3. DISPOSITIVOS DE CUATRO CAPAS UNIDAD N 4. CONVERTIDORES

Tema 1.- Repaso conceptos: Potencia elctrica. Armnicos Tema 2.- Elementos semiconductores de potencia Tema 3.- Disipacin de potencia Disipacin de potencia. Equivalente elctrico. Parmetros fundamentales. Impedancia trmica. Clculo de disipadores de calor.

Prof. J.D. Aguilar Pea Departamento de Electrnica. Universidad Jan [email protected] http://voltio.ujaen.es/jaguilar

3.1 Introduccin 3.2 Propagacin del calor en el dispositivo semiconductor 3.3 Equivalente elctrico 3.3.1 Resistencias trmicas Resistencia Unin - Contenedor, Rjc Resistencia Contenedor - Disipador, Rcd Resistencia de disipador, Rd 3.3.2 Temperatura mxima de la unin, Tjmax 3.3.3 Potencias 3.4 Clculo de Rd de diodo rectificador 3.5 Ventilacin forzada 3.6 Impedancia Trmica Respuesta ante un nico pulso de potencia Respuesta ante una serie de impulsos al azar 3.7 Resumen

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TEMA 3: DISIPACIN DE POTENCIA

3.1 IntroduccinSiempre que por un elemento conductor circula una corriente elctrica, se generan unas prdidas de potencia que elevan la temperatura del mismo. Estas prdidas son debidas el efecto Joule, y cobran especial protagonismo en los elementos semiconductores de potencia, puesto que por ellos circulan elevadas intensidades, y por tanto el incremento de temperatura que se produce pone en peligro la vida del dispositivo. El calor que se produce en el interior del semiconductor debe ser evacuado rpidamente, con el fin de evitar que la temperatura interna llegue al lmite mximo permitido, lmite por encima del cual se destruir el dispositivo. En los ltimos aos, se ha experimentado un gran avance en los dispositivos electrnicos de potencia; la tendencia es integrar en pequesimas pastillas de silicio la mayor cantidad posible de funciones, tanto de control como de potencia (tecnologa Smart Power, o circuitos integrados inteligentes). El principal freno para el desarrollo de las nuevas tecnologas es precisamente la disipacin del calor que se genera en el interior de los chips. En Electrnica de Potencia la refrigeracin juega un papel muy importante en la optimizacin del funcionamiento y vida til del semiconductor de potencia. En ste tema se analizan los mtodos ms adecuados y seguros para la refrigeracin y se tratarn de mostrar los aspectos ms importantes en el clculo de disipadores de calor.Fig 3. 1 Disipador de potencia

3.2 Propagacin del calor en el dispositivo semiconductor

(2.08 Mb) [3_1]

Fig 3. 2 La excesiva disipacin de potencia destruye el transistor por sobrecalentamiento. Utilizando un disipador se evacua parte del calor, evitando as que la temperatura de la unin exceda los lmites permitidos por el fabricante.

En todo semiconductor el flujo de corriente elctrica produce una prdida de energa que se transforma en calor. El calor generado en la unin del semiconductor, se propaga por conduccin a la cpsula o contenedor y por conveccin al aire o medio ambiente se produce un aumento de la temperatura en el dispositivo; si este aumento es excesivo e incontrolado provocar una disminucin de la fiabilidad del componente, llegndose incluso a la destruccin de las uniones. Ver figura 3.2 La capacidad de evacuacin de calor al ambiente vara segn el tipo de cpsula o contenedor del dispositivo; en los semiconductores de potencia esta evacuacin es demasiado pequea, por lo que es1

Universidad de Jan; J. D. Aguilar Pea; M. Olid


necesario facilitar la transferencia de calor generado, esto se consigue mediante un dispositivo de mayor volumen y superficie llamado radiador o disipador de calor, el cual hace de puente para evacuar el calor de la cpsula al medio ambiente. Ejemplos de disipadores:[3_2] [3_3] [3_4]

3.3 Equivalente elctricoAunque el diseo trmico de los elementos semiconductores podra realizarse aplicando las ecuaciones bsicas de la transferencia de calor, se ha generalizado un mtodo mas sencillo basado en una analoga entre las ecuaciones trmicas y la ley de Ohm. Por el principio de analoga se puede realizar un smil elctrico de todo el proceso trmico. La diferencia de temperatura es anloga a una diferencia de potencial (tensin) el flujo calorfico es anlogo al flujo de corriente elctrica (intensidad) y la resistencia trmica similar a la resistencia elctrica. El paso de la corriente elctrica produce un aumento de la temperatura de la unin (Tj). Si sta se quiere mantener a un nivel seguro, debemos evacuar al exterior la energa calorfica generada por la unin. El calor pasar del punto ms caliente al ms fro, con mayor o menor dificultad dependiendo de la resistencia trmica que encuentre a su paso, dicha resistencia expresa el grado de dificultad para evacuar el calor de un dispositivo y se mide en grados centgrados por vatio (C/W). El objetivo principal de este tema es determinar el tipo y longitud del disipador que se ha de colocar en el dispositivo semiconductor, para garantizar que no se supere la temperatura de la unin mxima permitida por el fabricante. Presentamos un listado con todos los parmetros que se utilizaran as como su nomenclatura. Rjc Rja Rcd Rd Rca Rdv Tjmx Tj Tc Td Ta Pd Wat F K C = = = = = = = = = = = = = = = = Resistencia trmica unin-contenedor, otras notaciones: RJC, Rth j-c , Rth j-mb, Resistencia trmica unin ambiente, otras notaciones: RJA, Rth j-a Resistencia trmica contenedor-disipador, otras notaciones: RCHS, Rth mb-h Resistencia trmica disipador-ambiente Resistencia trmica contenedor-ambiente Resistencia trmica del disipador, con ventilador. Temperatura mxima que puede soportar la unin del dispositivo. Temperatura alcanzada por la unin del transistor durante su funcionamiento. Temperatura del contenedor Temperatura del disipador Temperatura ambiente Potencia que disipa el transistor. Potencia mxima que el transistor puede disipar con una Tc = 25C Factor de correccin cuando se utiliza ventilador Coeficiente de seguridad para evitar que se alcance la Tjmx. Capacidad trmica.

El origen de estos datos es muy diverso. Algunos vendrn dados en tablas y manuales; otros, deber de establecerlos el diseador y otros, representan las incgnitas del problema y debern calcularse.


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(8.93 Mb) [3_5]

Fig 3.3 Resistencias trmicas y temperaturas, localizadas en un montaje real

Aplicando el principio de analoga a las magnitudes elctricas y trmicas, se cumple:

Tj Ta = Pd (R jc + R ca )

E 3.1

Cuando aadimos un disipador aparecen unas nuevas resistencias, Rcd + Rd que se aaden en paralelo con Rca y debe de cumplirse que Rca>>Rcd+Rd quedando solo Rjc+Rcd+Rd. Como se ve la misin del radiador ha sido reducir la resistencia trmica c-a del conjunto.

Fig 3.4 Equivalente elctrico, para el estudio de la disipacin de calor. La Rca en paralelo con la suma Rcd + Rd se puede despreciar, es decir, es mucho mayor el flujo de calor desde el contenedor - radiador ambiente que desde el contenedor ambiente.

A continuacin se definen estos parmetros uno por uno, con el fin de clarificar los trminos del problema.

3.3.1 RESISTENCIAS TRMICASEs obvio pensar que cuanto menor sea el valor de la resistencia trmica, ms fcil ser evacuar el calor y menor el incremento de temperatura en la unin para una misma potencia elctrica disipada. La resistencia trmica global desde la unin del semiconductor hasta el medio ambiente se puede desglosar en varias resistencias trmicasRth 2 [3_6]


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Resistencia Unin - Contenedor, Rjc

[3_7] (168 Kb)

El foco calorfico se genera en la unin del propio cristal semiconductor, de tal forma que el calor debe pasar desde este punto al exterior del encapsulado. La dificultad que presenta el dispositivo para evacuar este calor se mide como resistencia trmica unin contenedor. Esta resistencia depende del tipo de encapsulado y la suministra el fabricante, bien directamente o indirectamente en forma de curva de reduccin de potencia.

R jc =

Tjmax Tc Pd

E 3. 2

Fig 3.5 Curva de reduccin de Potencia. Muestra la potencia mxima que es capaz de disipar el dispositivo en funcin de la T de la cpsula. La pendiente de la recta es la inversa de la resistencia unin contenedor.

PROBLEMA 3.1Dados los datos correspondientes a un transistor 2N3055, comprobar que el valor de la Rjc suministrada por el fabricante cumple la ecuacin [E3.2]. Datos hoja de caractersticas: Wat=115W Tjmax=200C Rjc = 1,52C

Solucin: Rjc = 1.52C/W

Tipos de encapsulados [3_8]

TO.3 y TO.220, los ms utilizados [3_9]


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Resistencia Contenedor - Disipador, Rcd

[3_10]

Es la resistencia trmica entre el contenedor y el disipador. La facilita el fabricante o se puede encontrar en tablas, siempre est condicionada por el tipo de contenedor o cpsula y por el tipo de contacto entre la cpsula y la aleta refrigeradora. El valor de la misma depende del sistema de fijacin del disipador, del grado de contacto entre las superficies e incluso de la fuerza con que se aprieten los tornillos fijadores. Para mejorar este contacto, y/o aislar elctricamente las dos superficies, se suelen interponer materiales, que pueden ser de dos tipos: pastas y lminas aislantes. Las Pastas que pueden ser conductoras, o no conductoras de la electricidad, producen una disminucin de la Rcd mejorando el contacto entre las superficies, suelen ser pastas de silicona. Lminas aislantes elctricas como mica, kelafilm, etc, que se pueden emplear solas o conjuntamente con pastas de silicona conductoras de calor. En la mayora de los transistores el contenedor hace las veces de colector, por lo que generalmente es necesario aislarlo elctricamente del disipador (normalmente, el colector suele estar a Vcc y el disipador a tierra puesto que suele colocarse en el chasis del aparato, generalmente conectado a tierra).Lamina aislante [3_11] Sistemas de fijacin [3_12] [3_13] Montaje (584 Kb)

Por tanto esta resistencia trmica depende del tipo de contacto entre contenedor y disipador y se pueden dar las siguientes combinaciones:

Contacto directo, RD Contacto directo ms pasta de silicona, RD+S Contacto directo ms mica aislante, RD+M Contacto directo ms mica aislante ms pasta de silicona, RD+M+S

El valor de la resistencia Rcd depende bastante del tipo de contacto, a continuacin se ordenan de menor a mayor. RD+S < RD < RD+M+S < RD+M El valor de esta resistencia trmica influye notablemente en el clculo de la Rd y por tanto en la superficie y longitud necesarias en la aleta que aplicaremos al dispositivo a refrigerar. Cuanto ms baja es Rcd menor tendr que ser Rd y por tanto ms pequea la aleta necesaria.

Fig 3.6 Tabla de resistencias trmicas


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Cuestin didctica 3.1Para un contenedor del tipo TO.3 se tienen los siguientes valores para la resistencia contenedor disipador en funcin del tipo de contacto: RD+S = 0.12C/W; RD = 0.25C/W; RD+M+S = 0.4C/W; RD+M = 0.8C/W. Observar la diferencia de valores e intentar razonar las causas de esta variacin.

Resistencia de disipador, Rd

[3_14]

En realidad es la resistencia disipador - ambiente y representa la oposicin al flujo de calor desde el elemento disipador al aire o medio ambiente. Depende de factores como: condiciones de la superficie, color y posicin de montaje. Para el clculo de esta resistencia, se puede utilizar la siguiente frmula (ver figura 3.4):

Rd =

Tj Ta Pd

(R jc + R cd )

E 3. 3

Una vez calculada la Rd se elige la aleta refrigeradora. En primer lugar se tendr en cuenta que el tipo de encapsulado del dispositivo a refrigerar sea el adecuado para el montaje de la aleta. En segundo lugar, para el caso de grandes radiadores, hay que calcular la longitud necesaria de disipador y cortar la adecuada. Para ello es necesario disponer de grficas que ofrecen los fabricantes de la Resistencia en funcin de la longitud del disipador.

Fig 3. 7 Resistencia trmica, Rd en funcin de la longitud del disipador.

De todos los parmetros que intervienen en el clculo de Rd, el clculo de la potencia disipada, Pd, suele ser el ms complejo. La potencia que disipa un semiconductor variar segn el tipo de dispositivo que se est utilizando y de la seal aplicada. Cuestin didctica 3.2Disponemos de estos tres perfiles de radiadores para dispositivos semiconductores, si la Rd necesaria es de 3C/W justificar la eleccin del radiador adecuado


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Fig 3.8 Radiadores

3.3.2 TEMPERATURA MXIMA DE LA UNIN, TJMAXEsta temperatura representa el lmite superior al que no debe llegar la unin y menos sobrepasarlo si queremos evitar la destruccin del dispositivo. Este dato est disponible, normalmente, en los manuales de los fabricantes de semiconductores. En su defecto se puede adoptar uno de los valores tpicos mostrados en la tabla que se expone a continuacin, en funcin del dispositivo a refrigerar: DISPOSITIVODe unin de Germanio De unin de Silicio JFET MOSFET Tiristores Transistores Uniunin Diodos Zener

RANGO DE TjmxEntre 100 y 125C Entre 150 y 200C Entre 150 y 175C Entre 175 y 200C Entre 100 y 125C Entre 100 y 125C Entre 150 y 175C

Fuente: Revista Nueva Electrnica

El objetivo principal ser mantener la temperatura de la unin por debajo de la mxima permitida. Utilizaremos un coeficiente de seguridad, K cuyo valor dar una temperatura de la unin comprendida entre el 50% y el 70% de la mxima, K estar comprendido entre 0.5 y 0.7. La temperatura de la unin que se utilizar en los clculos ser:

Tj = K TjmxLas condiciones de funcionamiento en funcin de K sern:

E 3. 4

Para valores de K = 0.5: dispositivo poco caliente. Mximo margen de seguridad, pero el tamao de la aleta refrigeradora ser mayor.


7


Para valores de K = 0.6: menor tamao de la aleta refrigeradora sin que el dispositivo se caliente demasiado. Para valores de K = 0.7: mximo riesgo para el dispositivo. El tamao de la aleta refrigeradora ser menor que en el caso anterior. Este coeficiente de seguridad exige que la aleta se site en el exterior.

3.3.3 POTENCIAS Potencia mxima disipable, WatLa potencia mxima que puede disipar un dispositivo es un dato que proporciona el fabricante para una temperatura de contenedor de 25C.

Wat =

Tj Tc R jc

=

T j max 25 C R jc

E 3. 5

Caracterstica 2N3055 [3_15]

Sea un transistor con las siguientes caractersticas:

PT max = 75 W Tj max = 175 C R jc = 2 C/WDeterminar la mxima disipacin de potencia en continua permitida para una temperatura de contenedor de 80C

Fig 3.9

Solucin: Como se puede comprobar grficamente:

PT max =

Tj Tc R jc

=

175 C 80 C 2 C/W

PT max = 47.5 W[Power Semiconductor Applications]


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PROBLEMA 3.2Las hojas de caractersticas proporcionadas por el fabricante del transistor 2N3055 informan que puede disipar un mximo de 116 vatios. Se corre riesgo de destruir el dispositivo si se le hace disipar 90 W? Justificar la respuesta Datos: Ta = 25C Solucin: El planteamiento inmediato es pensar que efectivamente se pueden disipar 90 vatios sin correr ningn riesgo de destruir el dispositivo, dado que el dispositivo puede disipar hasta 116 W segn el fabricante. Pero si se realizan los clculos oportunos y se consideran las verdaderas condiciones de funcionamiento la sorpresa es mayscula y las consecuencias se pueden apreciar en la figura 3.2 Sabiendo que la temperatura de la unin mxima permitida es de 200C y la Rja proporcionada por el fabricante, sin considerar aleta refrigeradora es de 35C/W, la mxima potencia disipable sin disipador es:

Pd max =

Tj max Ta R ja

=

200 C 25 C Pd max = 5 W 35 C/W

Este valor queda muy por debajo del indicado por el fabricante. Considerando una aleta con una buena resistencia trmica: R d = 0.6 C /W una resistencia trmica contenedor disipador: R cd = 0.12 C /W y una resistencia unin contenedor: R jc = 1.5 C/W ambos valores tambin bastante adecuados, la mxima potencia disipable con disipador es:

Pd max =

Tj max Ta R jc + R cd + R d

Pd max = 78.83 W

Ni en el mejor de los casos, con la mnima resistencia unin disipador, es posible disipar los 90W que se pretendan. Las consecuencias son conocidas, se destruira la unin. La potencia que se puede disipar con aleta disipadora es superior a la disipable sin aleta e inferior a la que suministra el fabricante. Ello es debido a que el fabricante ha calculado la Pdmx manteniendo la temperatura del contenedor a 25C, cosa que en condiciones normales de funcionamiento es imposible.

PROBLEMA 3.3En un circuito determinado, el BD137 ha de disipar 3W. Determinar el disipador adecuado si queremos que el transistor permanezca poco caliente. Datos: Wat = 3W; Watmax = 12W para Tc = 25; Tjmax = 150 Solucin: Rd = 4.85 /W

Rjc se obtiene de las hojas de caractersticas del fabricante. Rcd depende del tipo de contacto entre el dispositivo y el radiador. Rd depende exclusivamente del radiador utilizado.


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3.4 Clculo de Rd de diodo rectificadorEn el caso de diodo rectificador, para calcular la resistencia trmica del disipador hay que conocer la intensidad media directa por el diodo IFAV, el factor de forma, "a" que es la relacin entre la intensidad eficaz y la intensidad media, y tambin la temperatura ambiente del entorno en que va a trabajar el dispositivo. Estos datos son propios del circuito en el cual el diodo est funcionando.

a=

I RMS I FAV

E 3. 6

En el tema 2, se calcul la potencia media disipada por un diodo, demostrndose que no slo depende del valor medio de la corriente sino que es funcin tambin de la intensidad eficaz. No obstante, esta potencia suele venir dada por el fabricante en forma de curvas para diodos de potencia. Para formas de onda cuadradas en lugar del factor de forma ser necesario conocer el ciclo de trabajo, D que es la relacin entre el tiempo de conduccin en cada periodo, ton y el periodo, T.

D=

t on T

E 3. 7

La intensidad media para la operacin con ondas cuadradas se calcula segn la expresin:

I TAV = D I RMSCuestin didctica 3.3 Demostrar que efectivamente para una seal cuadrada la corriente media que atraviesa el diodo es igual a la corriente eficaz multiplicada por la raz cuadrada del ciclo de trabajo, [E3.8]

E 3. 8

El clculo de la resistencia de disipador se apoya en las curvas que proporciona el fabricante, que son propias de cada diodo.

Fig 3.10 Grficas para el diodo rectificador. Potencia en funcin de la intensidad media para distintos factores de forma y temperaturas de contenedor en funcin de la temperatura ambiente para distintos valores de resistencia contenedor ambiente. Observar la interpretacin de la grfica realizada en el problema 3.4


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Suponiendo conocidas la intensidad media y el factor de forma, la potencia que disipa el diodo se puede obtener directamente en la curva de la izquierda. Con este valor de potencia y el de la temperatura ambiente en la curva de la derecha se pueden ver tanto la temperatura de contenedor como la resistencia contenedor ambiente necesaria.

R ca = R cd + R d

E 3. 9

De esta expresin se puede obtener la resistencia de disipador buscada sabiendo que Rcd depender del tipo de contacto cpsula-disipador. Para un diodo de potencia, las prdidas totales sern la suma de las prdidas en conmutacin y las prdidas en conduccin. Las prdidas en conmutacin son significativas a altas frecuencias y aparecen como consecuencia de la recuperacin inversa. Se pueden calcular aplicando la expresin:

Pconmutacin = VR Q RR f s

E 3.10

En la que VR es la tensin en bornes del diodo en estado de bloqueo, fs es la frecuencia de conmutacin y QRR es la carga de recuperacin inversa

Cuestin didctica 3.4En la grfica de la figura 3.10, se puede observar que a medida que aumenta la potencia que se quiere disipar, eje Y de la grfica de la izquierda, disminuye la temperatura a la que se debe encontrar el contenedor, eje Y de la grfica de la derecha. Reflexionar sobre esta aparente contradiccin.

PROBLEMA 3.4Sea un diodo rectificador de 60A del tipo BYW93 con una Rjc = 0.7 C/W y una Tjmax = 150C, que se est utilizando en un circuito que aporta una intensidad media de 30A con un factor de forma de 1.57 Sabiendo que la temperatura ambiente es de 40C, la Rcd seleccionada es de 0.3C/W y las curvas que facilita el fabricante son las de la Figura 3.10 Calcular la Rd Solucin: Rd= 3.7C/W

PROBLEMA 3.5Para un mismo componente, un fabricante aporta dos curvas de desvataje, segn se indica en la siguiente figura. A la vista de los datos en ellas reflejados, obtngase:

Fig 3.11

(a) A una temperatura ambiente de 50C, qu potencia mxima puede disipar el componente para no requerir disipador? (b) Si la temperatura ambiente es de 40 C, en qu condiciones podra disipar 20W? (c) En un circuito en que disipa 10 w se le ha colocado un disipador de 3C/W (colocado con un aislante que introduce 1C/W), Hasta qu temperatura ambiente funcionara correctamente?


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Solucin: (a) Sin disipador:

ja = Pmax (55 C sin disip .) = Tj max Ta ja (sin disip .) =

150 C 40 C = 55 C/W 2W

150 C 50 C Pmax (55 C sin disip .) = 1.82 W 55 C/W

(b) Si se disipan 20W:

Fig 3.12

jc =

150 C 40 C = 5.5 C/W 20 W

ca = dis + aislante

La temperatura en la cpsula ser:

Tc = Tj 20 jc = Tj 20 W 5.5 C/W = Tj 110 CCuando

Tj = Tj max es el caso lmite Tc = 40 C ca = 0didipador

Como sta es la temperatura deseada para Ta, esto slo se conseguir si infinito. (c)

Fig 3.13

Tj = 10 ( jc + aislante + dis ) + Ta = 95 C+ TaComo

Tj Tj max

Ta Tj max 95 C = 150 C 95 C Ta = 55 C


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PROBLEMA 3.6La mxima temperatura de la unin de un transistor de potencia es de 180C, la resistencia trmica unin-cpsula es Rjc = 5K/W (a) Si la temperatura ambiente es de 50C y se emplea un aislante cpsula-disipador con Rcs = 1K/W, obtener la resistencia trmica mnima que debe poseer el disipador que se utilice, cuando el transistor disipa 20W. (b) Reptase el apartado anterior si el transistor disipase 25W (c) Dibjese la curva de desvataje del transistor, sabiendo que la potencia nominal est dada para 40C. Solucin: (a)

Fig 3.14

Tj = 20 W (5 C/W + 1 C/W + dis ) + Ta Tj max dis (b)

Tj max Ta 20 W

6 C/W dis = 0.5 C/W

Fig 3.15

Repitiendo las operaciones del apartado anterior:

Tj = 25 W (5 C/W + 1 C/W + dis ) + Ta Tj max dis Tj max Ta 25 W 6 C/W dis = 0.8 C/WImposible! No se podra disipar

esta potencia (c)

Pn = Pmax (Ta = 40 C ) =

Tj max Ta jc

=

180 C 40 C Pn = 28 W 5 C/W

Fig 3.16


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PROBLEMAS PROPUESTOS

Calcular la potencia mxima que puede disipar el transistor 2N3904 si la temperatura de la cpsula no debe superar los 10C. Calcular la potencia mxima que puede disipar el transistor 2N3904 si la temperatura ambiente es de 50C. Un transistor de potencia, de silicio, tiene las siguientes especificaciones trmicas:

PD (max ) = 20 W , ja = 7 C/W , jc = 0.7 C/W(a) Obtener la temperatura mxima de la unin. (b) El transistor est montado directamente sobre un radiador de calor de aluminio que tiene ra = 4 C/W y la resistencia trmica cpsula-radiador es de cr = 0.2 C/W . Hallar la mxima disipacin permisible.

Un transistor tiene un encapsulado TO.126 y una temperatura Tj mxima de 150C. Determinar la potencia mxima que puede disipar sin aleta, en el caso que la temperatura ambiente nunca sea inferior a 45C. En estas condiciones, indicar la resistencia trmica mxima de la aleta que permita duplicar la anterior potencia mxima. Un diodo Zener de 2W debe disipar 5W y la temperatura mxima de la unin es 175C. Calcular la ja. Si la temperatura ambiente es de 50C y jc = 15 C/W, determinar la mxima resistencia trmica entre la cpsula-ambiente que evite daar al diodo. Si el encapsulado del diodo es del tipo TO.202, proponer un tipo de aleta que verifique todos los requerimientos.Caractersticas 2N3904 [3_16]

[Electrnica bsica para ingenieros]

3.5 Ventilacin forzadaCuando la resistencia trmica obtenida en el clculo es muy baja, se puede elegir entre pocos radiadores, puesto que son pocos los que hay en el mercado que ofrecen una resistencia trmica inferior a 0.5 0.6 C/W. En estos casos, se utiliza un ventilador, el cual es capaz de reducir la resistencia trmica equivalente. Para valorar en trminos numricos la reduccin de la resistencia trmica es absolutamente necesario conocer un dato que nos proporciona el fabricante del ventilador. Este es el aire que es capaz de mover el ventilador por unidad de tiempo.

Fig 3.17 Ventilador

3.6 Impedancia TrmicaEl mtodo de diseo empleado anteriormente slo es vlido en aquellos casos en los que la temperatura de pico que alcanza la unin es muy parecida a su temperatura media. El aquellos componentes que soportan pulsos nicos de potencia, pulsos de forma irregular o trenes de pulsos de baja frecuencia con ciclos de trabajo pequeos (

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