Effekttålighet hos trissor

[ffredrik]

Tillräckligt. Det blir lätt så när man gissar.

[HUGGBÄVERN]

Din kapsling ÄR en kylfläns, liksom dina anslutningsben. Om de inte vore det skulle den brinna upp (oändligt varm då ingen värme kan avges).
Så din kapsling "behöver" hjälp av en extern kylfläns för att öka arean, sedan kan man bli exotisk, med forcerad luftväxling, vattenkylning, flytande kväve, eller gå hela vägen med flytande helium...

Läs detta först (åtminstonde till 6-3).
https://media.searchelec.com//specshee/ ... 0_text.pdf
Detta är standardverket, vars innehål ännu inte har skrivits bättre någon annanstans (enligt min åsikt i alla fall).
Inte mer avancerad matematik än vad som ligger på mellanstadienivå...

STORT ÄRKETACK för länken. De här databöckerna är guld värda, synd att det finns folk som inte förstår det.

[säter]

Jag har blockat dig så du kan lika gärna sluta skriva till mig.

Hur kan du då läsa inlägget?

[rikkitikkitavi]

Rogerk8, titta på bifogad bild från denna länk:

https://en.wikipedia.org/wiki/Safe_operating_area

Den visar maximal ström och spänning för en transistor och sambandet mellan dessa.

I den första delen av kurvan är begränsningen maximal effektförlust Ptotmax som det definieras i databladet. För BJTer , bipolära transistorer såsom 2N3055 har du ett avsnitt där effektförlusten begränsas ytterligare, där faller kurvan brantare, sk secondary breakdown. Ta valfritt värde på U och I och multiplicera ser du vad som menas. Detta sker pga strömmen inte fördelas helt jämnt i transistorn och man får hotspots, där du lokalt kan gå över maximalt tillåten temperatur.

Den kurva som finns med i diagrammet är för DC, dvs statiskt. Är det transienta förlopp kan du ofta framför allt inom secondary breakdown delen överstiga detta, så länge du inte överstiger max ström och spänning. Framför allt spänning.

Kurvan är utformad för det fallet då maximal teoretisk kylning finns, dvs ej praktiskt tillämpbart. I verkligheten flyttas kurvan neråt mot axlarna när transistorn blir varmare.

Räknar du med statiska förhållanden, DC så har du marginaler. Men du måste räkna enligt länkten i databoken, det är ett etablerat sätt.

Jag tror inte någon tänker sitta och skriva av vad som står där eller på andra ställen åt dig i denna tråden.

PS tack för länkten till databöckerna. Jag hade dem en gång i tiden som papper men de är borta nu

[AndLi]

Jag har blockat dig så du kan lika gärna sluta skriva till mig.

Hur kan du då läsa inlägget?

Han ser att personen postar, men inte vad som postas.

[HUGGBÄVERN]

Det kallas Confirmation Bias - LÄNK

[limpan4all]

Vänligen förklara dig, VARFÖR jag skulle lägga ned en halv dag på att skriva ett utförligt och välförklarat svar HÄR om du inte ens vill läsa det bästa och mest pedagogiska svaret som jag någonsin sett (i min länk) om just det du vill ha svar på?

Om du inte förstår svaret och ställer kompleterande frågor så är det en sak, men att vilja att någon lägger ned tid på att SKRIVA ett svar när svaret redan finns skrivet är rätt konstigt.

[4kTRB]

För mixade signaler som värmer tex en transistor, typ vid musik i en effektförstärkare,
kan det vara värt att studera den typen av teori.
Hade jag pengen skulle jag beställa den här boken på stört...


https://www.amazon.co.uk/Introduction-R ... 487&sr=8-2

[Spisblinkaren]

Vänligen förklara dig, VARFÖR jag skulle lägga ned en halv dag på att skriva ett utförligt och välförklarat svar HÄR om du inte ens vill läsa det bästa och mest pedagogiska svaret som jag någonsin sett (i min länk) om just det du vill ha svar på?

Om du inte förstår svaret och ställer kompleterande frågor så är det en sak, men att vilja att någon lägger ned tid på att SKRIVA ett svar när svaret redan finns skrivet är rätt konstigt.

Jag tycker du har rätt att vara upprörd.

Men jag menade inget illa, men jag har heller ingen lust att läsa en länk i en halv dag bara för att du hänvisar mig till den.

Du får ursäkta mig men jag tycker det är en både smidigare och roligare diskussion om man bara kan berätta vad man kan istället för att hänvisa folk till "böcker" att läsa.

Jag har försökt tidigare att spekulera och tänka själv på det här fantastiska forumet (Tesla-tråden) men folk verkar inte erkänna att vi som frågar faktiskt kan ha åtminstone lite adekvata kunskaper i ämnet utan tycks tycka att man skall läsa länkar.

Personligen tycker jag det är mycket roligare att faktiskt disskutera saker än att jag skulle behöva tillbringa en halv dag med att läsa en länk från dig.

Om du besitter kunskapen, varför inte dela med dig istället för att bifoga en länk?

Om som sagt två filosofer hade pratat med varandra över nätet så kan du vara ganska säker på att de inte hade skickat länkar till varandra, eller hur?

Visst, om informationen finns skriven så varför skriva den igen, jag kan köpa det resonemanget åtminstone lite.

Men varför inte anstränga sig med lite LaTex eller kanske tom med egna bilder för det är ju KUL att diskutera samtidigt som man inte MÅSTE ha rätt.

Det är INTE kul att hålla på med självstudier över nätet och det är ju mycket därför man hänger här (genväg till information och lärdom liksom), jag sysslar med en hel del självstudier men då av annat väl valt slag, inte nåt ämne som nån bara tycker att jag ska läsa.

Jag tycker bara det är synd att vi inte lkan diskutera elektroteknik, allt annat såsom materialteknik eller fågelholksbyggen går att diskutera men elektroteknik går tydligen inte att diskutera på ett elektronikforum (obs).

Jag menar faktiskt inget illa, jag bara tycker det är synd att många av Er inte kan konsten att disskutera.

MVH/Roger
PS
Vi har glidit en bit från ämnet men om man återupplivar ämnet så är jag mest intresserad över om man kan kringgå maximalt tillåten effektutveckling hos en transistor. Det som hade varit roligt att diskutera är att effektförlust står i stark proportion till temperatur hos "kristallen" så om man sätter på en rejäl kylfläns är min tanke att trissan tål högre effektförlust också ty kristall-temperaturen hålls nere av kylflänsen. Det är detta jag är intresserad av men iom att det är utanför "AMR" (Absolute Maximum Rating) så tror jag inte detta står uttryckligen i några datablad/databöcker, jag har förmodligen helt fel också

[Spisblinkaren]

Rogerk8, titta på bifogad bild från denna länk:

https://en.wikipedia.org/wiki/Safe_operating_area

Den visar maximal ström och spänning för en transistor och sambandet mellan dessa.

I den första delen av kurvan är begränsningen maximal effektförlust Ptotmax som det definieras i databladet. För BJTer , bipolära transistorer såsom 2N3055 har du ett avsnitt där effektförlusten begränsas ytterligare, där faller kurvan brantare, sk secondary breakdown. Ta valfritt värde på U och I och multiplicera ser du vad som menas. Detta sker pga strömmen inte fördelas helt jämnt i transistorn och man får hotspots, där du lokalt kan gå över maximalt tillåten temperatur.

Den kurva som finns med i diagrammet är för DC, dvs statiskt. Är det transienta förlopp kan du ofta framför allt inom secondary breakdown delen överstiga detta, så länge du inte överstiger max ström och spänning. Framför allt spänning.

Kurvan är utformad för det fallet då maximal teoretisk kylning finns, dvs ej praktiskt tillämpbart. I verkligheten flyttas kurvan neråt mot axlarna när transistorn blir varmare.

Räknar du med statiska förhållanden, DC så har du marginaler. Men du måste räkna enligt länkten i databoken, det är ett etablerat sätt.

Jag tror inte någon tänker sitta och skriva av vad som står där eller på andra ställen åt dig i denna tråden.

PS tack för länkten till databöckerna. Jag hade dem en gång i tiden som papper men de är borta nu

Tack för det här härliga svaret men för mig närmar det sig läggdags och jag är lite trött.

Jag svarar mer ingående i morgon.

Tycker att du svarat på ett klockrent sätt vad beträffar önskvärd diskussionssed

MVH/Roger

[danei]

Ja, du kan köra mer effekt i en trissa om du kyler den mer. Men den max siffran du hittat gäller för en oändligt bra kylfläns i rumstemperatur. Ska du gå över den effekten måste du kyla till temperaturer under rumstemperatur.

[rikkitikkitavi]

Tjunction = Ploss*(Rjunction to case+Rcase to sink+Rsink to ambient)+ Tambient

Tjunction = varmaste delen av halvledarchipet i transistorn
Ploss = effektförlusten
Tambient = temperatur på kylande media, vanligen luft , 25 grader

Rjunction to case = termiskt motstånd för halvledarchipet till kapselns yta, worst case punkten
Rcase to sink = termiskt motstånd mellan kapsling och kylfläns, beror exempelvis på om det är isolerbrickor osv
Rsin to ambient = termiskt motstånd för kylflänsen

Denna formel gäller för statiskt tillstånd.

Jag tror faktiskt inte jag orkar skriva mer i frågan, du får läsa på lite själv. Detta är inte så mycket att diskutera om du inte har specifika frågor om något du undrar över tex om du läser genom materialet. Detta är de allra enklaste designformlerna, det går att utvidga dessa. För transienta förlopp tar man hänsyn till tidskonstanter, för komplexa signaler gäller det vilka medeleffekter man får.

Där kan verktyg som LTSpice vara guld värda.

[Spisblinkaren]

Vilken ansträngning!

Jag tackar stort för detta!

Men du berör fortfarande inte min fråga.

Effektförlust stavas väl värme och om kristallen tål en viss värme så borde den väl tåla mer effektförlust om man har en fet fläns?

Jag har svårt att förstå hur effektförlust kan bli till mer än värme.

MVH/Roger

[ToPNoTCH]

Ingen har väl påstått det ?

Det finns ett antal termiska resistanser i den fysiska konstruktionen.
Allt ifrån intern termiskresistans (att få ut värmen till höljet) till kontaktresistans (överföring av hölje till fläns) och allt eventuellt där emellan (hur plan flänsen är, och om skruvhålet är plant/konvext/konkavt).

Efter ett visst läge spelar det ingen som helst roll hur stor fläns du har då den termiska resistansen blir flaskhalsen.

Nu är det väl minst tre inlägg som försöker förklara att angiven effekttålighet utgår ifrån en ideal termisk resistans och därför aldrig kan överstigas oavsett kylfläns osv.
Jag tror även någon har skrivit att det ända sättet att överstiga detta möjligtvis skulle kunna vara att omgivningen är lägre än de 25 grader som specifikationen utgår ifrån.
Detta är dock spekulativt om man inte talar om tidsperioden man överstiger effekttåligheten och hur en sådan "aktiv" kylning skulle gå till.

Angående hur roligt det är att diskutera detta eller kan man ju ha olika synpunkter på.
Det kommer ju inte "kommas på" något nytt direkt. Fysikens lagar är ju lite tråkiga på det sättet.

Däremot är ganska avancerade formler om man vill göra riktiga beräkningar om man blandar in hur man belastar en trissa kontra kylmaterial och dess tjocklekar osv.

[limpan4all]

Det är ju bara att läsa formeln, så framgår det.

Tjunction = Ploss*(Rjunction to case+Rcase to sink+Rsink to ambient)+ Tambient

Tjunction = varmaste delen av halvledarchipet i transistorn
Ploss = effektförlusten
Tambient = temperatur på kylande media, vanligen luft , 25 grader

Rjunction to case = termiskt motstånd för halvledarchipet till kapselns yta, worst case punkten
Rcase to sink = termiskt motstånd mellan kapsling och kylfläns, beror exempelvis på om det är isolerbrickor osv
Rsin to ambient = termiskt motstånd för kylflänsen

Om Rcase to sink=0 och Rsink to ambient=0 så finns fortfarande Rjunction to case som har ett värde över noll. Detta innebär att även en oändlig kylfläns är begränsad av omgivningstemperaturen och sitt Rjunction to case värde samt effekten. Då omgivningstemperaturen kan bli -273 grader (teoretiskt) så kan man fortfarande inte mata ut oändligt med effekt. Sedan så kommer kisel att bete sig annorluda då så det funkar inte men av andra orsaker. Så om man begränsar Tambient till verklig omgivningstemperatur där den aktiva kylytan befinner sig så blir det hela intresantare. I verkligheten så "skall" Tambient dimensioneras till maximala temperaturen där apparaten skall användas samt den förhöjda temperaturen vid kylflänsen om den inte befinner sig i helt fri luft (vilket aldrig är fallet) så en god praxis är att lägga på 20 grader. Detta innebär att Tambient i de flesta fall hamnar på runt 60 grader vid vanligt innomhusmontage och uppåt 80 grader i bil t.ex. Då finns det inte mycket kvar som kan kyla. Detta är huvudorsaken till switchade lösningar eller förreglering med switchade lösningar, allt så att inte den linjära regleringen behöver hantera förlusteffekten. För förlusteffekt kostar typ 10kr/W och år per Watt som måste bort vid 24/7 drift sedan påverkas livslängden katastrofalt av värme dvs förlusteffekt. Kostnaden för kyllösningar är också ett problem. Samt att minsta fel vid monteringen så har man ingen fungerade kyllösning längre och man får höga garantikostnader eller försämrat rykte.