Технические разделы

Выбор оконечных транзисторов, расчет площади теплоотводов

Выходные транзисторы выбираем по предельно-допустимым параметрам:

(А) (3.1)

(В) (3.2)

(Вт) (3.3)

Выбираем комплементарную пару n-p-n и p-n-p транзисторов [3], имеющих близкие параметры:

VT4: КТ819Б (n-p-n)

VT5: КТ818Б (p-n-p)

Параметры выбранных транзисторов:

Uкэmax = 40 (В);

Iкmax = 10 (А);

Pкmax = 60 (Вт);

Uотп4=0,6 (В);

b = h21э = 15 - статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером;

Тпmax = 1250С-максимально-допустимая температура коллекторного перехода.

Расчёт площади теплоотвода

Определим требуемое общее тепловое сопротивление:

(град / Вт) (3.4)

где Тс = (35 ¸ 40) 0С - температура окружающей среды,

DТ = (5¸10) 0С - температурный запас.

Общее тепловое сопротивление складывается из составляющих:

RТ = RТП-к + RТкТ + RТТс, (3.5)

где RТкТ - тепловое сопротивление корпус транзистора - теплоотвод;

RТТс - тепловое сопротивление теплоотвод - окружающая среда;

RТП-к - тепловое сопротивление коллекторный переход - корпус.

Для определения RТП-к построим график рис. 3.1:

Рис. 3.1 Зависимость Ркмакс (Т)

Величина RТкТ определяется качеством теплового контакта корпус - теплоотвод. При отсутствии электрической изоляции между корпусом и радиатором можно принять RТкТ = (0¸0,2) град / Вт.

Если применяется электрическая изоляция, когда на общий радиатор устанавливаются два или более транзисторов, имеющих разные потенциалы коллекторов (корпусов), или по конструктивным требованиям на теплоотводе нулевой потенциал, то принимают RТк-Т =(0,2¸0,5) град / Вт. Выбираем RТк-Т =0,2 град / Вт

Тепловое сопротивления теплоотвод - окружающая среда RТТс является характеристикой теплоотвода (радиатора), которая позволяет определить его минимально-допустимую площадь Sт.

, (3.6)

где Кт - коэффициент, зависящий от условий теплообмена радиатора с окружающей средой. Для черненого алюминиевого ребристого теплоотвода без принудительной вентиляции на основе эмпирических данных можно принять .

Из (3.6) выражаем Sт учитывая Кт:

. (3.7)

Из (3.5) выражаем:

RТТс=RТ RТП-к  RТкТ = 6,35 - 1,75 - 0,5 = 4,056 (град / Вт) (3.8)

Рассчитываем искомую величину Sт:

. (3.9)

Т.к. транзисторов 2, то площадь теплоотвода необходимо удвоить:

(см²). (3.10)

Еще статьи по технике и технологиям

Делитель частоты
Часто в преобразовательных или измерительных устройствах необходимо понижение частоты в несколько раз. Для этой задачи и необходим делитель частоты. Наиболее часто для этого используют счетчики, хотя можно разделить частоту с помощью ж ...

Расчёт вторичного источника питания и усилительного каскада
Стабилизированные вторичные источники питания играют значительную роль в современной электронике. На сегодняшний день спроектировано множество разновидностей схем вторичных источников. Одной из наиболее простых является схема вторичног ...

© 2020 | www.techexpose.ru