Calculo De Disipador

Cálculo del disipador.- La mayoría de fabricantes de semiconductores proporcionan los datos suficientes para poder calcular el disipador que necesitamos. Necesitamos como punto de partida, latemperatura máxima que puede alcanzar la unión del transistor. Esta temperatura no se deberá alcanzar en ningún caso, para no destruir el componente. Normalmente el fabricante proporciona el "operatingtemperature range" por ejemplo, -65 to 200 °C indica que la temperatura máxima es de 200°C. Nosotros podemos tomar unos coeficientes de seguridad k como sigue:
k = 0.5 para un diseño normal contemperatura moderada.
k = 0.6 para economizar en tamaño de disipador.
k = 0.7 cuando el disipador permanezca en posición vertical y en el exterior (mejora de convección).
con el coeficiente k, y tomando latemperatura máxima de funcionamiento como Tj, tenemos la expresión:
 
T = k Tj - Ta =  w (Rjc + Rcd + Rda)
 
donde w representa la potencia en watios (calor) que disipará el componente.
 
Si nodisponemos de estos datos, podemos tomar como Tj = 135 °C para transistores de silicio, y Tj = 90°C para transistores de germanio.
 
El flujo de calor, desde la unión PN hasta el ambiente tiene queatravesar varios medios, cada uno con diferente resistencia térmica.
* Resistencia unión-cápsula (Rjc). Viene dado en manuales y tablas, y depende de la construcción de la cápsula. El tipo TO-3disipa gran cantidad de calor.
* Resistencia cápsula-disipador (Rcd). Depende del encapsulado y del aislamiento, si lo hay, entre el componente y el disipador. El aislante puede ser mica, pasta desilicona y otros medios. Cada uno presenta diferente resistencia térmica.
* Resistencia disipador-ambiente (Rda). Este es el que tratamos de calcular.

radiador para TO-220 |
radiador para TO-3|
Ejemplo.- Vamos a utilizar un regulador de tensión LM317T con encapsulado TO-220 y cuyos datos son los siguientes: De la datasheet sacamos estos datos:
Tj = 125 °C 
Rjc = 5 °C/w
De nuestro...