Effekttålighet hos trissor

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
rikkitikkitavi
Inlägg: 15909
Blev medlem: 21 juni 2003, 21:26:56
Ort: Väster om Lund (0,67 mSv)

Re: Effekttålighet hos trissor

Inlägg av rikkitikkitavi »

rogerk8 skrev: 4 november 2020, 22:38:34 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
Du blandar ihop värme och temperatur och effekt.

Värme är energi
Kristallen tål en viss temperatur. Ju mer värme som utvecklas i den och måste dras ut,, ledas bort, desto högre temperatur.
En större Kylfläns leder bort bättre, så allt annat lika krävs det större effekt.

Tänk dig din lägenhets temperatur. Slår du på elementet blir det varmare. Ökar du väggarna isolering blir det varmare (mer värmemotstånd, mindre Kylfläns)

Blir det kallare ute blir det kallare inne, allt annat lika.

Jag tror du måste räkna på det enligt formeln för att förstå på riktigt :)

Nu skall jag sova och drömma om USAs näste president,
...
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Effekttålighet hos trissor

Inlägg av Spisblinkaren »

Tack limpan4all!

Jag är faktiskt rörd över att du ändå skriver så detaljerat och intressant till mig trots att jag beter mig otacksamt!

Fast idag kom jag på en del av vad du nu säger fast mer på ett praktiskt plan:

Jag tog reda på max förlusteffekt och Rjc för två helt olika trissor i TO220-kåpa:
1) IXTP1N80P, en N-MOS på 800V/1A med knepig beteckning jag vet men den har max effektförlust 42W och Rjc 3K/W.
Detta extrapolerar jag sedan amatörmässigt till 42W*3K/W+25K=129K+25K=151C total värme.
2) BD9111, en effekt-NPN med en effektförlust på 90W max och en Rjc på 1,38K/W bara.
Detta extrapolerar jag till 90*1,38+25=150C

Så man ser att kristallemperaturen aldrig överstiger 150C samtidigt som Rjc skiljer sig nåt "enormt".

Med detta tror jag att jag besvarar min egen fråga, att trissor har olika effekttålighet beror på den mekaniska/termiska kopplingen mellan "kristallen" och kåpan.

MEN detta förklarar inte varför AC127 (NPN) bara tål 0,34W när AC128 (PNP) tål 1W för de huserar i var sin exakt likadan TO1-kåpa.

Jag har nämligen en tanke på att nyttja Ge-trissor i ett litet slutsteg som matas med 12VDC, iom Ge's fantastiskt mycket lägre Vbe och, vad jag förstått, lägre Vce(sat) så kan man få ut mer effekt från 12V mha Ge-trissor än vad man kan med Si-trissor, gissar 2dB mer.

MEN om jag får 4W ut i 4Ohm (1A) så tror jag mig ha räknat ut att effektförlusten per trissa för Klass B (eller nära Klass B snarare=Klass AB1?) blir 25% dvs 1W.

Jag har tänkt köra CFP (Complementary Feedback Pair) så att jag bara tappar en Vbe/halva men jag kommer tappa mer för insignalen kan inte hissas hur högt som helst i min primitiva koppling samtidigt som jag behöver bias-strömbegränsande emittermotstånd.

Bifogar schema där dock Si-trissor preliminärt sitter.

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
limpan4all
Inlägg: 8448
Blev medlem: 15 april 2006, 18:57:29
Ort: Typ Nyköping

Re: Effekttålighet hos trissor

Inlägg av limpan4all »

Du har missat några viktiga delar som måste aderas till.
Termiska resistansen i isolatorn mellan case och kylfläns.
Termiska resistansen mellan kylfläns och rumstemperaturen.

Sedan har du antagit att du KAN hålla kapseln (case) på 25 grader, det kan du inte om du inte har en oändligt stor kylfläns och inte ens då så kan du hålla kapseln på 25 grader för inget material kan leda bort värme så pass bra. Möjligen med aktiv vattenkylning eller andra exotiska lösningar.
Du måste ta med hela kedja till ambient annars så får du stora problem, det är detta som vi försöker förklara för dig.

Och att planera för att ha 150 grader på kiselbiten...
Gör inte det, du kommer att bli förvånad över hur många du kommer att behöva handla innan du planerar att ligga under 100 grader C (och jag anser att även det är ca 20 till 30 grader för högt för en sund konstruktion).

Jag har ännu aldrig släppt en konstruktion som jag haft en kiseltemperatur högre än 70 grader vid specificerad ambient och kommer inte att göra det heller, där ligger min nivå för vilda lösningar.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Effekttålighet hos trissor

Inlägg av Spisblinkaren »

Så du menar att jag har fel?

Jag kan gärna ha fel, det är inget problem för mig så rätta mig gärna.

Men jag vidhåller att kristalltemperaturen i mina exempel kommer vara 150C när de går på max förlusteffekt.

Förstår inte riktigt varför du inte ser det, mina exempel är basala och enkla.

Idag tror jag mig dock kommit på en annan sak som gör mig fascinerad.

Jag har precis börjat läsa en bok (ja, jag läser böcker men inte sånt som kastas i ansiktet på mig) som heter "Transistor Audio and Radio Circuits" från Mullard 1969.

Kul bok, jag hoppas dock mest få lära mig hur man dels bygger diskreta förstärkare dels hur man hanterar stabilitetsproblem för som Ni vet så får man lätt oscillatorer när man bygger förstärkare och tvärt om :)

I dess inledande kapitel får jag lära mig hur man tillverkar Ge-trissor (och Si-trissor) och detta är intressant för det finns två sätt för Germanium-trissor där den ena kallas Alloy-Junction där två blaffor med p-dopad materia sätts på vardera sida om ett n-dopat material för PNP, den andra kallas sedan Alloy-diffusion och påminner om den allmänna planar-processen man använder för Kisel.

Nu min tanke:

Alloy-Junction låter mer primitiv och har nog används mest i Ge-trissornas barndom där dom första trissorna världen fick se var av typen PNP.

PNP kördes rätt länge innan man kom på NPN och jag tror, obs, att processen för Ge-NPN är av typen Alloy-diffusion medans processen för Ge-PNP är av den äldre typen Alloy-junction DVS NPN (AC127) och PNP (AC128) trots att dom är fullständigt komplementära dras med olika Rjc pga mekaniska och processmässiga skäl och därför tål dom olika effekt.

Vad tror Ni om det?

MVH/Roger
rikkitikkitavi
Inlägg: 15909
Blev medlem: 21 juni 2003, 21:26:56
Ort: Väster om Lund (0,67 mSv)

Re: Effekttålighet hos trissor

Inlägg av rikkitikkitavi »

Läs min förmel för tusan hakar! :)

T= (R1+R2+R3)*P + Tamb

R1 =Rjc, termisk resistans i kapseln, det är denna du har med i kalkylen
R2=Rcs. värmemotståndet mellan kapsel och kylfläns
R3=Rsa, värmemotståndet kylfläns till allt annat

I din beräkning har du nollat R2/Rcs och R3/Rsa. Det är omöjligt i verkligheten.

Du kan inte ha en kylfläns som är noll termisk resistans ut till universum, och du kan inte ha noll termisk resistans mellan kapseln och kylflänsen hur hårt du än skruvar fast din transistor.


Så är det bara, det är inte elektronik utan fysik. Det finns inga gratisluncher :(

Gällande AC127 och AC128 , pga olika processer och egenskaper har du helt enkelt olika storlekar på transistorchippet inne i kapseln . Därför har de olika termiskt motstånd. Mer yta att kontaktera mot kapseln helt enkelt.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Effekttålighet hos trissor

Inlägg av Spisblinkaren »

rikkitikkitavi skrev: 6 november 2020, 21:02:05 Läs min förmel för tusan hakar! :)

T= (R1+R2+R3)*P + Tamb

R1 =Rjc, termisk resistans i kapseln, det är denna du har med i kalkylen
R2=Rcs. värmemotståndet mellan kapsel och kylfläns
R3=Rsa, värmemotståndet kylfläns till allt annat

I din beräkning har du nollat R2/Rcs och R3/Rsa. Det är omöjligt i verkligheten.

Du kan inte ha en kylfläns som är noll termisk resistans ut till universum, och du kan inte ha noll termisk resistans mellan kapseln och kylflänsen hur hårt du än skruvar fast din transistor.


Så är det bara, det är inte elektronik utan fysik. Det finns inga gratisluncher :(

Gällande AC127 och AC128 , pga olika processer och egenskaper har du helt enkelt olika storlekar på transistorchippet inne i kapseln . Därför har de olika termiskt motstånd. Mer yta att kontaktera mot kapseln helt enkelt.
Trevligt att du försöker lära mig saker :)

Jag kan din formel, är inte född igår ;)

Din sista kommentar är vad jag kommer fram till också, den hårda vägen

Det är intressant att två helt komplementära transistorer har en effekttåligehet som diffar med en faktor tre samtidigt som den ledande PNP varit med i leken under en längre tid.

Fast detta retar mig, jag skulle vilja att NPN-trissan också tålde 1W, baserat på mina amatörmässiga uträkningar vad beträffar Klass B-steg.

Tycker det är kul med Germanium-trissor.

MVH/Roger
PS
Jag gillade din inledning: "Läs min förmel för tusan hakar! :) "
Skriv svar