electronica

TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA

Trabajo Práctico N° 1
TEMA: Disipadores

Enunciados
1) Diseñar un disipador para un diodo tipo contenedor TO-60 en contacto directo en pasta siliconada. La potencia a disipar es de 25W, la temperatura de juntura del semiconductor es de 150°C, la temperatura ambiente es de 40°C, la resistencia de juntura-carcasa está comprendida entre 1,5 a 3°C/W. Especificar lasdimensiones del disipador.

2) Calcular el disipador necesario para que un transistor cuyo encapsulado es TO-220 pueda disipar 30W. Considerándose como temperatura de juntura máxima de 175°C y la potencia nominal del transistor es de 200W, la temperatura ambiente es de 60°C, el montaje debe ser realizado con mica y pasta siliconada. La gráfica de la potencia en función de la temperatura es lasiguiente:





3) Calcular el disipador que debe emplear el transistor 2N6338 el cual forma parte de un regulador de tensión en un ambiente cuya temperatura es de 45°C. Las condiciones de trabajo se deberán analizar del circuito siguiente. Realizar el montaje empleando mica y grasa siliconada.

4) Realizar el diseño de una fuente regulada y estabilizada en 5A máximo y 1,5 a 24V de salida. Paraello deberá realizar el diseño de la plaqueta y el montaje de los componentes. Use como regulador de tensión el CI LM723 y un transistor NPN que deberá ser seleccionado.

















Resolución
Problema 1
Datos
TO-60
Rc-d = 0.7°C/W
Pd = 25W
Tj = 150°C
Ta = 40°C
Rj-c= 2.25°C/W

Cálculos
La siguiente expresión algebraica representa la Ley de Ohm para el circuitotérmico mostrado:



Despejando Rd-a (resistencia disipador-ambiente) y sustituyendo los valores dados, se obtiene:







De acuerdo a la curva Resistencia Térmica en función de la Longitud del Disipador (que se adjunta al final del práctico), para ese valor de Rd-a calculado sería necesario un disipador ZD-53 de 2 ½”.

Problema 2
Datos
TO-220
Pd = 30W
Tjmáx = 175°C
Ta = 60°CPnom (25°C) = 200W
Mica y pasta siliconada
Rc-d = 1.2°C/W
Rj-a = 65°C/W

Cálculos
A partir de la gráfica de la Potencia disipada(Pd) en función de la Temperatura de carcasa(Tc), se calcula la Resistencia juntura-carcasa(Rj-c) ya que ésta es recíproca a la pendiente(m) de la curva:




Se realiza el modelo de nuestro circuito térmico mostrado a continuación y por medio de la Ley de Ohmmencionada anteriormente, se encuentra el valor de la Resistencia disipador-ambiente:



Despejando Rd-a:







De la curva Resistencia Térmica en función de la Longitud del Disipador → Disipador ZD-14 de 3”.

Problema 3
Datos
Q = 2N6338
Ic = 5A
TO-3
Ta = 45°C
Rc-d = 0.4°C/W
Del datasheet
Icmáx = 25A
Pnom = 200W
Tjmáx = 200°C
Rj-c máx = 0.875°C/W

Cálculos
A continuaciónse calcula la potencia disipada por el transistor a 45°C:





De la curva de Pd en función de Tc se obtiene el valor de la Resistencia juntura-carcasa:







Nuevamente de la Ley de Ohm Térmica se despeja y encuentra Rd-a:








De la curva Resistencia Térmica en función de la Longitud del Disipador → Disipador ZD-23 de 8”.


Problema 4
Datos
TO-3
ImáxReg = 5AIReg = 1.5A para 24v de salida
Vcc ≈ 30v
Rc-d = 0.4°C/W

Cálculos
Se despeja Rd-a de la siguiente Ley de Ohm térmica:






De la curva genérica de disipación de un transistor obtengo el valor de Rj-c que se introduce en la expresión de Rd-a.








De la curva Resistencia Térmica en función de la Longitud del Disipador → Disipador ZD-16 de 2 ½”.TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA

Trabajo Práctico N° 2
TEMA: Materiales Conductores

Enunciados
1) Un conductor de Cu de 10mm2 de sección se desea reemplazar por otro de Al. ¿Cuál será la relación de sección, de diámetro y peso para que ambos tengan igual resistencia en iguales condiciones de trabajo? Especificar el valor de la sección, el diámetro y el peso del conductor por unidad de longitud.

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