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Calcul dissipateur thermique



  1. #1
    armada27

    Calcul dissipateur thermique


    ------

    Bonjour, j'ai calculé manuellement avec cette formule (Rth = (Tj - Ta) / Pd, moins la résistance jonction-boitier et la résistance boitier-radiateur)et ensuite à l'aide du tableau joint pour vérifier.Le calcul me donne "-0.6" dans les deux cas? Pourquoi négatif? Par ce qu'il n'y a pas besoin de refroidisseur ou bien je fais une erreur...
    IRFP064N alimentation 14V, courant 60A
    Je joint mes calculs et le datasheet du composant en question.
    Cordialement,Merci d'avance.

    -----
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  3. #2
    antek

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Parce que le logiciel est à utiliser pour des comportements acceptables.
    Faire dissiper 840 W à un composant qui explose à 200 W n'en fait pas partie.

  4. #3
    gcortex

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Bonjour et bienvenue sur Futura,

    0,008x60² = 28.8W
    Dernière modification par gcortex ; 15/10/2016 à 17h33.

  5. #4
    gcortex

    Re : Calcul dissipateur thermique

    @25°C : 150° / 28.8 = 5.2°C/W -1 = 4.2°C/W mais il faut prendre largement en dessous.
    Dernière modification par gcortex ; 15/10/2016 à 17h39.

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  8. #5
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Bonjour,

    trouver qu'il faut une résistance thermique de radiateur négative signifie que le montage n'est pas possible, qu'il faut changer l'une des variables :
    - changer de boitier de composant ;
    - changer les temératures ambiantes ou max acceptables ;
    - diminuer la puissance dissipée ;
    - etc.

    Mais dans ton cas, ce n'est probablement pas nécessaire : j'imagine que le mosfet est utilisé en commutation, ce qui fait qu'il ne voit jamais 60 A et 14 V simultanément.
    Dans ce cas, la puissance dissipée par le transistor se calcul par : P=Rds_on * I², où Rds_on est la résistance à l'état passant du transistor. Rds_on doit être conidérée à la température de fonctionnement, soit environ 175°C ici.




    Parce que le logiciel est à utiliser pour des comportements acceptables.
    Faire dissiper 840 W à un composant qui explose à 200 W n'en fait pas partie.
    Le conseil est, évidement, bon mais le logiciel ne sait pas qu'il faut se limiter à 200 W (de même qu'il ne connais pas la notion de SOA).
    Dernière modification par Antoane ; 15/10/2016 à 17h53.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  9. #6
    antek

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Le conseil est, évidement, bon mais le logiciel ne sait pas qu'il faut se limiter à 200 W (de même qu'il ne connais pas la notion de SOA).
    Ce n'est pas un conseil.
    C'est au demandeur de tenir compte du Pmax du transistor.

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  11. #7
    armada27

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Merci pour toutes vos réponses, ce serait donc possible. oui le transistor serait utilisé en commutation.
    Si je prend: P=Rds_on * I²
    RDS(on) Static Drain-to-Source On-Resistance ––– ––– 0.008 Ω VGS = 10V, ID = 59A „
    Si je comprend la doc... P=0.008*59²=27.848W c'est bien cela?
    Avec une tension vgs de 10V, C'est OK?

  12. #8
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Bonjour,

    Attention., la résistance à 175 °C est environ 2 fois plus grande qu'à 25 °C
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  13. #9
    armada27

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Merci Je refais le calcul: P=0.016*59²=55.696W c'est correct?

  14. #10
    invite03481543

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Bonjour,

    tu prends le problème par le mauvais bout.
    Ton transistor ne passera jamais 60A, ou avec un dissipateur infini ce qui n'a aucun intérêt pratique.
    Apparemment tu veux l'utiliser en découpage donc le but c'est d'éviter ou de minimiser les dissipateurs thermiques.
    La solution consiste à en mettre plusieurs en parallèle, dans ton cas 4 est un minimum.
    Ainsi:
    Rds(on)=0.008/4=0.002 et P=0.002*60²=7.2W soit un peu moins de 2W par tête.
    L'autre solution simple est de choisir des transistors ayant un plus faibles Rds(on), par exemple 1mOhm.

    En principe en commutation on doit également calculer les pertes en commutations dynamiques et pas seulement statiques.
    Comme le disait Antoane, le SOA est à vérifier, c'est un point de passage obligatoire bien trop souvent négligé.

    En tout cas bien lire les datasheets qui comme tout produit commercial a son lot de mise en avant de performances alléchantes bien souvent revues à la baisse dès qu'on sort du cadre très limitatif des recommandations du fabricant.

  15. #11
    invite03481543

    Re : Calcul dissipateur thermique

    D'où l'intérêt aussi de travailler avec des NMOS et non pas des PMOS qui possède des Rds(on) bien plus élevés.

  16. #12
    armada27

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Bonjour et merci, pour info j'utilise bien un mosfet canal N. Le datasheet et au poste 1.
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    Dernière modification par armada27 ; 16/10/2016 à 11h28.

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  18. #13
    invite03481543

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Ok.

    Pour obtenir un MOS avec un très faible Rds(on) il vaut mieux recourir aux solutions CMS, les boitiers traditionnels se prêtent assez mal à la réduction de la résistance statique compte tenu des liaisons interne inévitables aux pattes de ces boitiers.
    Par exemple tu peux opter pour ce modèle:
    http://www.infineon.com/dgdl/IPB010N...355341f17a485f

    Dans ton cas tu en mets 2 ce qui fera 0.5mOhms et la puissance dissipée deviendra P=0.5.10^-3*60²=1.8W soit 0.9W par transistor et tu peux ainsi te passer d'un dissipateur en aménageant une faible surface de cuivre sur ton PCB qui servira d'échangeur thermique.
    @+

  19. #14
    armada27

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Whaou! J'y avais pas pensé, c'est étonnant une telle capacité dans un si petit composant...
    Je pensais au boitier TO243 car plus gros, et pour moi le plus susceptible de passer la charge.
    Merci! Je vais creuser cette piste...
    A quelle surface minimum de cuivre penser vous en 35 µm.

  20. #15
    gcortex

    Re : Calcul dissipateur thermique

    pour 60A, je te conseille du 70 ou 105µ étamé à chaud.

  21. #16
    invite03481543

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Citation Envoyé par armada27 Voir le message
    A quelle surface minimum de cuivre penser vous en 35 µm.
    A vue de nez parce que j'ai la flemme de faire la calcul, je dirai environ 20cm² en 35µm pour une température de 80°C max à 60A.
    Mieux vaut un double face 35µm qu'un simple face 70µm, puisque le double face en commutation est quasi indispensable.
    Dans ce cas tu te sers du bottom et du top pour la surface dissipante soit 10cm² de chaque coté (environ 4x3cm).

  22. #17
    invite03481543

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Si tu as des circuit CMS à pas fin, le 70µm oblige à des largeurs de pistes supérieures, en 105µm c'est injouable sauf si tu n'as que de la puissance.
    Il vaut mieux du 35µm pour lequel tu aménages des épargnes sur les pistes de puissance, qui seront soit étamées soit permettront un dépôt de pâte à braser pour un process en refusion en cas de production.
    Tu augmentes ainsi sans frais la section de cuivre traversée par le courant.
    Le coût est quasi nul comparé au surcoût du 70µm et 105µm et la limitation au niveau des pistes dont je parle.
    Dernière modification par HULK28 ; 16/10/2016 à 15h11.

  23. #18
    armada27

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Bonjour je voudrais savoir si en mettant 2 ampèremètres en parallèle, ils se divisent le courant ?

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  25. #19
    DAUDET78

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Citation Envoyé par armada27 Voir le message
    Bonjour je voudrais savoir si en mettant 2 ampèremètres en parallèle, ils se divisent le courant ?
    Oui, en fonction de leurs résistances internes. Ce qui est sûr, c'est que la somme des deux valeurs, c'est bien le courant total
    J'aime pas le Grec

  26. #20
    armada27

    Re : Calcul dissipateur thermique

    merci pour cette rapide réponse.
    Cordialement

  27. #21
    armada27

    Re : Calcul dissipateur thermique

    Merci, Excuses pour ma réponse tardive, je vais essayer ça.
    Cordialement.

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