Как припаять транзистор к радиатору

Содержание

Как припаять транзистор к радиатору
Как припаять транзистор к радиатору
О ТРАНЗИСТОРАХ В РАДИАТОРАХ
Видео-гайд: Как припаять транзистор к радиатору

Как припаять транзистор к радиатору

Хорошие бокорезы и разрезание корпусов транзисторов, пока вместо проводов не останутся отдельные провода и припаять их по одному..

Нагреть для пайки каждой ножки и вакуума используйте обычный паяльник мощностью 60 Вт.

Да! , не «блицкриг» а вот так! , так что очень неудобные детали сняты и плата цела.

UN7GCE,
Засосать припой с противоположной стороны через плакированные отверстия не получится, слишком тугие выводы.
Было бы довольно легко иметь дело с односторонним ПП, у меня есть несколько разных диаметров острых трубок, от разных диаметров шприцевых игл. Нагрел припой, скрутил трубку, разболтался выход. Менял МК в ДИП корпусах очень часто, даже с 2-х сторонним срезом, когда защелки еще не было.
Этот шаг уже не подходит.

ломаем корпуса транзисторов
Корпуса расположены между радиаторами, доступа к ним нет!
Если был доступ, зачем резать? Просто открутите его и готово.

————
На одной из плат радиаторы были установлены не рядом, а просто один за Другой.
Есть доступ к внешнему ряду транзисторов. Открутил сразу все, припаял поэтапно, снял радиатор и получил доступ ко второму. Второй такой же как и первый, без проблем.

Добавлено через 9 минут:

Фото бы.
Вечером буду дома, сделаю.

Поместите пластину радиатора поверх инфракрасного обогревателя.
Если бы был ИК. Не думаю, что это популярно.

во избежание перегрева транзисторов закройте их сверху монетами
Доступа к транзисторам АБСОЛЮТНО нет. Расстояние между эмиттерами около 10 мм и транзисторы находятся внутри этого пространства на глубине около 80-90 мм.
Хотя бы половина транзисторов должна быть цела, это еще один повод все разобрать как следует. Стоят они в районе 10уе в среднем, т.е. это не очень дёшево.

При желании можно найти плохие транзисторы перерезав дорожки (их по 2 штуки параллельно), но это не обязательно, всё равно всё снимать надо, а ПП это не поиск повреждений.

Источник

Как припаять транзистор к радиатору

Радиаторы и охлаждение.

Автор:
Опубликовано 28.04.2006

В физике, электротехнике и атомной термодинамике действует известный закон: ток, протекающий по проводам, нагревает их. Это придумали Джоуль и Ленц, и оказалось, что они были правы, как есть. Все, что работает с электричеством, так или иначе, часть проходящей энергии переходит в тепло.
Бывает так, что в электронике объектом, наиболее подверженным воздействию тепла в нашей среде, является воздух. Именно в воздухе тепло передают стороны обогревателя, а тепло необходимо получать из воздуха и куда-то размещать. Например, потерять или размазать себя. Процесс передачи тепла называется охлаждением.
Наши электронные конструкции также рассеивают много тепла, некоторые больше, чем другие. Стабилизаторы напряжения греются, усилители греются, греется транзистор, управляющий реле или еще малым. светодиод, до что он хорошо греется. Хорошо, если будет немного жарко. Ну а если зажарится так, что за руки не возьмешься? Давайте пожалеем его и попробуем ему как-то помочь. Чтобы облегчить их страдания, так сказать.
Вызвать нагревательное аккумуляторное устройство. Да-да, та самая обычная батарея, которая обогревает комнату зимой и на которой мы сушим носки и футболки. Чем больше батарея, тем теплее в комнате, верно? Горячая вода течет через батарею, нагревая батарею. В батарее есть кое-что важное: количество секций. Секции контактируют с воздухом и передают ему тепло. Так что чем больше секций, т.е. чем большую площадь занимает батарея, тем больше тепла она может нам отдать. Впаяв еще несколько секций, мы сможем нагреть комнату. Правда, при этом горячая вода от батареи может остыть и соседям ничего не останется.
Рассмотрим транзисторное устройство.

На медном основании (фланец) 1 , на подложке 2 , и кристалл 3 закреплен. Подключается к контактам 4 . Вся конструкция заполнена пластиковым материалом 5 . Фланец имеет отверстие 6 для крепления на радиаторе.
По сути, это одна и та же батарея, проверьте! Стекло нагревается, как горячая вода. Медный фланец соприкасается с воздухом, это секции батареи. В области контакта между фланцем и воздухом воздух нагревается. Горячий воздух охлаждает стекло

Как охладить стекло? Мы не можем изменить устройство транзистора, это понятно. Создатели транзистора подумали и об этом и оставили нам, мученикам, единственный путь к стеклу — фланец. Фланец как бы одна часть батареи: жарка жарится, а воздуху тепло не передается: маленькая площадь контакта. Вот где размах наших мероприятий! Мы можем либо построить фланец, приварить к нему несколько других секций, т.е. большую медную пластину, так как сам фланец медный, либо прикрепить фланец к куску металла, называемому радиатором. К счастью, отверстие во фланце готово для винта с гайкой.

Что такое радиатор? Я повторил третий абзац про него, но по сути ничего не сказал! Ладно, посмотрим:

Как видите, дизайн радиаторов может быть разные, это пластины и ребра а еще есть игольчатые радиаторы и разные другие, просто зайдите в магазин радиодеталей и посмотрите на полке радиатора. Радиаторы обычно изготавливают из алюминия и его сплавов (силумин и др.). Медные радиаторы лучше, но дороже. Стальные и железные радиаторы используются только при очень низкой мощности, 1-5 Вт, потому что они медленно рассеивают тепло.
Тепло, выделяющееся в кристалле, определяется по очень простой формуле P=U*I , где P — мощность, выделяемая в кристалле, Вт, U = напряжение на кристалле, В, I — ток через стекло, А. Это тепло проходит через подложку к фланцу, где передается радиатору. Затем нагретый радиатор вступает в контакт с воздухом, и тепло передается ему, как еще одному элементу нашей системы охлаждения.

Давайте посмотрим на полную схему охлаждения транзистора.

У нас есть две детали: радиатор 8 и прокладка между радиатором и транзистором 7 . Им не нужно, что и плохо и хорошо в то же время. Давайте узнаем.

Расскажу о двух важных параметрах: это тепловые сопротивления между кристаллом (или переходом, как его еще называют) и корпусом транзистора: Rpc, и между корпусом транзистора и радиатора: Rкр. Первый параметр указывает, насколько хорошо тепло передается от кристалла к фланцу транзистора. Например, Rpc, равный 1,5 градуса Цельсия на ватт, объясняет, что при увеличении мощности на 1 Вт разница температур между фланцем и радиатором составит 1,5 градуса. Другими словами, фланец всегда будет холоднее стекла, и этот параметр показывает, насколько. Чем он меньше, тем лучше тепло передается фланцу. Если мы будем потреблять 10Вт мощности, то фланец будет холоднее стекла на 1,5*10=15 градусов, а если 100Вт, то на 150! А так как максимальная температура кристалла ограничена (на белом пламени жарить нельзя!), то фланец надо охлаждать. При тех же 150 градусах.

Например:
Транзистор рассеивает 25Вт мощности. Его Rpc составляет 1,3 градуса на ватт. Максимальная температура стекла 140 градусов. Это значит, что разница между фланцем и стеклом будет 1,3*25=32,5 градуса. А так как стекло нельзя нагревать выше 140 градусов, то приходится поддерживать температуру фланца не более 140-32,5 = 107,5 градусов. Как это.
И параметр Rкр показывает то же самое, только потери получаются на том же пресловутом переходе 7. Его значение Rкр может быть намного больше, чем Rpc, поэтому, если мы проектируем мощный блок, нежелательно ставить транзисторы. но все же иногда приходится. Единственная причина использовать прокладку — это необходимость изолировать радиатор от транзистора, поскольку фланец электрически соединен с центральной клеммой корпуса транзистора.

Давайте рассмотрим другой пример.
Транзистор сгорел на 100 Вт. Как обычно, температура стекла не превышает 150 градусов. Рпк имеет 1 градус на ватт и даже на борту Ркр имеет 2 градуса на ватт. Разница температур между стеклом и радиатором составит 100*(1+2)=300 градусов. Радиатор надо держать при температуре не выше 150-300=минус 150 градусов: Да, дорогой, это так, что спасет только жидкий азот — жуть!
В радиаторе для транзисторов и микросхем без прокладок жить намного проще. Если его нет, и фланцы чистые и гладкие, и радиатор блестит ярко, и даже термопаста нанесена, то параметр Rcr настолько мал, что просто не считается.

Это понятно? Идем дальше!

Существует два типа охлаждения: конвекция и принудительное охлаждение. Конвекция, если вспомнить школьную физику, это самостоятельное распределение тепла. То же самое и с конвекционным охлаждением — ставим радиатор и он как-то узнаёт, что он там с воздухом.Конвекционные радиаторы чаще всего устанавливаются снаружи аппарата, как на усилителях, видели? По бокам две машины из металлических листов. Транзисторы вкручены в них изнутри. Такие радиаторы закрывать нельзя, доступ воздуха закрыт, иначе радиатору некуда будет отводить тепло, он перегреется и откажется получать тепло от транзистора, который долго не будет думать, он тоже перегреется и: вы сами понять, что будет. Принудительное охлаждение — это когда мы заставляем воздух активнее обдуваться кулер, продвигаясь по его плавникам, иглам и отверстиям. Здесь используются вентиляторы, различные каналы воздушного охлаждения и другие методы. Да, кстати, вместо воздуха запросто может быть вода, масло и даже жидкий азот. Лампы мощных генераторов часто охлаждаются проточной водой.
Как распознать радиатор? Это конвекция или принудительное охлаждение? От этого зависит его эффективность, т.е. насколько быстро он сможет охладить горячее стекло, какой поток тепловой энергии может пройти через него.
См. фото.

Первый радиатор предназначен для конвекционного охлаждения. Большой зазор между ребрами обеспечивает свободный поток воздуха и хороший отвод тепла. Над вторым кулером находится вентилятор, который продувает воздух через ребра. Это принудительное охлаждение. Конечно, везде можно использовать такие-то радиаторы, но вопрос в их эффективности.
Радиаторы имеют 2 параметра: их площадь (в квадратных сантиметрах) и коэффициент термического сопротивления среды радиатора Rrs (в ваттах на градус Цельсия). Площадь рассчитывается как сумма площадей всех его элементов: площадь основания с обеих сторон + площадь плит с обеих сторон. Площадь торцов основания не учитывается, поэтому будет очень мало квадратных дюймов.

Пример:
Радиатор в приведенном выше примере предназначен для конвекционного охлаждения.
Размер основания: 70 x 80 мм
Размер ребра: 30 x 80 мм
Количество ребер: 8
Площадь основания: 2 x 7 x 8 = 112 квадратных см
Площадь ребра: 2 x 3 x 8 = 48 см2
Общая площадь: 112+8×48=496 см2.

Коэффициент теплового сопротивления вокруг радиатора Rpc показывает, насколько увеличивается температура воздуха, выходящего из радиатора, при увеличении мощности на 1 Вт. Например, значение Rpc, равное 0,5 градуса Цельсия на ватт, говорит нам о том, что температура повысится на полградуса на 1 Вт тепла. Этот параметр считается трехэтажной формулой, и наш кошачий разум никак не вписывается в рамки возможностей: Rpc, как и любое тепловое сопротивление в нашей системе, чем меньше, тем лучше. А уменьшить его можно разными способами: для этого радиаторы химически чернят (например, алюминий хорошо темнеет в хлорном железе — дома не экспериментируйте, выделяется хлор!), ориентацию радиатора на воздух для лучшего Сказывается и проход по пластинам (вертикальный радиатор охлаждает лучше, чем позиционный). Радиатор красить не рекомендуется – цвет является превышением теплового сопротивления. Лишь бы немного, чтобы было темно, но не толстым слоем!

В приложении есть небольшой программатор, в котором можно рассчитать примерную площадь радиатора для какой-нибудь микросхемы или транзистор. С его помощью рассчитаем радиатор для какого-нибудь блока питания.
Схема источника.

Источник имеет выходное напряжение 12 В при токе 1 А. Такой же ток протекает через транзистор. На входе транзистора 18В, на выходе 12В, значит напряжение 18-12=6В падает. Мощность, рассеиваемая с кристалла транзистора, равна 6В * 1А = 6Вт. Максимальная температура кристалла в 2SC2335 составляет 150 градусов. Не будем использовать его в экстремальных условиях, выберем более низкую температуру, например 120 градусов. Тепловое сопротивление распределительной коробки Rpc для этого транзистора составляет 1,5 градуса Цельсия на ватт.
Поскольку фланец транзистора соединен с коллектором, обеспечим электрическую изоляцию радиатора. Для этого между транзистором и радиатором вставляем теплопроводящую резиновую изоляционную вставку. Тепловое сопротивление перехода составляет 2 градуса Цельсия на ватт.
Для хорошего теплового контакта капните немного силиконового масла PMS-200. Это густое масло с максимальной температурой +180 градусов, оно заполнит воздушные зазоры, обязательно возникающие из-за неровностей фланца и радиатора и улучшит теплообмен. Многие используют пасту КПТ-8, но многие не считают ее лучшим проводником тепла.
Радиатор выведем к задней стенке источника, где он будет охлаждаться окружающим воздухом +25 градусов.
Все эти значения заносим в программу и вычисляем площадь радиатора. Полученная площадь 113 кв.см – это площадь излучателя, предназначенная для длительной работы источника в режиме полной мощности – более 10 часов. Если нам не нужно столько времени для повышения мощности блока питания, мы можем обойтись меньшим, но более массивным радиатором. А если установить радиатор внутри источника, то изолирующая прокладка не нужна, без нее радиатор можно уменьшить до 100 см2.
А вообще, дорогие мои, акции кошелек не тянут, вы со всем согласны? Подумаем о запасе, чтобы он был и в районе радиатора, и в предельных температурах транзисторов. Ремонтировать прибор и менять отожженные транзисторы придется не кому-нибудь, а вам самим! Помните это!
Удачи.

Источник

О ТРАНЗИСТОРАХ В РАДИАТОРАХ

Даже если правильно подобраны транзисторы и правильно рассчитана площадь радиатора, есть еще одна проблема — правильно установить транзисторы на радиатор.
Во-первых, следует обратить внимание на поверхность радиатора в месте установки транзисторов или микросхем; других отверстий быть не должно, поверхность должна быть ровной и не покрытой краской. Если поверхность радиатора покрыта краской, ее необходимо удалить наждачной бумагой, а при удалении краски уменьшить зернистость бумаги, а если следов краски не осталось, необходимо еще немного времени. отшлифовать поверхность мелкой наждачной бумагой.
В качестве подставки для наждачной бумаги вполне удобно использовать специальные насадки на отрезной станок (шлифовальный станок) или использовать шлифовальный станок. Возможные варианты насадок показаны на рисунках.

Рисунок 25 Такой круг хорошо использовать для удаления старой краски, выравнивания поверхности радиатора в местах, где есть «ненужные ребра» и «грубая» полировка. Во время обработки охладитель должен быть закреплен в тисках подходящего размера.

Рисунок 26 , а использование отрезного станка нежелательно: алюминий он «липнет» к наждачной бумаге и держать станок в руках очень сложно — можно пораниться. Сама форма насадки удобно лежит в руке, а ручная полировка не доставляет неудобств, а если в насадку вкрутить шуруп и обмотать изоляционной лентой, работа доставит удовольствие.

При необходимости снимите отрезным диском только часть ребер радиатора, сделайте надрез в основаниях подшипников и затем срезаем ребра у основания колесным пропилом небольшого диаметра и отламываем «лишние» фрагменты. Затем, закрепив радиатор в тисках, либо большим напильником, либо шлифовальным кругом (он отличается от отрезного круга гораздо большей толщиной) совместите места разрыва ребер с опорной поверхностью. база. Затем подготавливается шлифовальный инструмент. Для его изготовления используется деревянный брус с ровной поверхностью. Ширина пучка должна быть чуть меньше ширины удаленных ребер, а высота должна быть примерно в два раза больше высоты удаленных ребер, так удобнее будет держать в руке). После этого на обе «рабочие» стороны балки наклеиваются резиновые полоски (резиновый бинт можно купить в аптеке или кусок от автомобильной трубы в кабинах вулканизации). Резина не должна растягиваться, используемый клей предназначен для резины или на основе полиуретана. Затем к одной стороне балки приклеивается грубая наждачная бумага для грубой шлифовки, а мелкая наждачная бумага — к другой стороне для «финишной обработки». Таким образом получается двухстороннее шлифовальное устройство, позволяющее быстро и без особых усилий отполировать поверхность радиатора. Если вы используете наждачную бумагу из комиссионного магазина, это займет немного больше времени — она более абразивная, чем из хозяйственного магазина (в форме ловушки), однако в комиссионных магазинах есть гораздо более широкий выбор зернистости, от довольно грубой до «нулевой» шлифовки.

Рисунок 27 Радиатор «старого» телефонного коммутатора готов к установке двух усилителей UM7293
Длина радиатора 170 мм, площадь охлаждения 4650 см2 — расчетное значение суммарной мощности 150 Вт (2 х 75) составляет 3900 см2.

Очень часто приходится устанавливать транзисторы на радиаторы через изолирующие стыки. Разрезать слюду не проблема, а вот с изолированным крепежом часто случаются недоразумения. Корпуса транзисторов ТО-126, ТО-247, ТО-3ПБЛ (ТО-264) конструктивно выполнены так, что не требуются изолированные крепления; внутри коробки, в монтажном отверстии, электрического контакта с фланцем не будет. А вот корпуса ТО-220, ТО-204АА не обходятся без изолированных разъемов.
Можно выйти из положения, изготовив такой крепеж самостоятельно, используя обычные винты и шайбы (рис. 28-а). На винт, около головки, намотаны нитки (желательно хлопчатобумажные, но сейчас их не так просто найти). Длина обмотки не должна превышать 3,5 мм, увеличение диаметра не должно превышать 3,7 мм (рис. 28-б). Далее нити пропитываются СУПЕР КЛЕМ, желательно ВТОРОЙ или СУПЕР МОМЕНТ. Аккуратно смачиваем нитки, чтобы клей не попал на соседние нитки.
Пока сохнет клей, необходимо изготовить «драйвер» — приспособление, позволяющее нормировать высоту изолирующей вставки, расположенной внутри фланца транзистора. Для этого необходимо просверлить кусок пластика, алюминия или текстолита (толщина заготовки не менее 3 мм, максимальная не важна, но больше 5 мм брать нет смысла), желательно на сверло (чтобы угол к плоскости детали был ровно 90°, что немаловажно) диаметром 2,5 мм. Затем на глубину 1,2. Высверливается углубление диаметром 4,2 мм 1,3 мм, углубления следует просверливать вручную так, чтобы не преувеличивал глубину. Затем в отверстие диаметром 2,5 мм нарезается резьба M3 (рис. 28-c).

Рисунок 28

Затем на винт надевается шайба и поворачивается в виде «заготовки» до упора нитей, застрявших внутри отверстия, косынка укладывается в плоскость заготовки и с помощью иглы наносится СУПЕР КЛЕЙ на места контакта винта с накладкой по всему контакту периметру (рис. 29-а). Как только клей высохнет, в полученный паз наматывают резьбу, время от времени смачивая СУПЕР КЛЕЙ, до совмещения резьбы с диаметром головки винта, в идеале на шайбе резьбы должно быть немного больше, т.е. . получившаяся пластиковая вставка будет иметь форму усеченного конуса (рис. 29-б). Как только клей высохнет, что займет около 10 минут (внутри обмотки клей высыхает медленнее), можно открутить винт (рис. 29-в) и надеть транзистор на радиатор (рис. 30), сделать не забудьте обработать фланец транзистора и место установки на радиаторе термопастой, например КПТ-8. Кстати, в разных местах для разгона процессоров IBM проводились тесты на теплопроводность различных тепловых ловушек — КПТ-8 постоянно везде оказывается на втором месте, а так как стоит в разы дешевле победителей, то и оказывается лидером . в соотношении цена-качество.

Рисунок 29

Рисунок 30 Монтаж транзистора ТО-220 изолирующим винтом собственного производства

Транзисторы в коробках ТО-247 можно устанавливать на радиатор, используя отверстия в них, и нет необходимости в изолирующих крепежных элементах, однако при монтаже мощных усилителей необходимо сверлить и резать провода на прочном опорный кронштейн. довольно длинная — при четырех парах концов нужно подготовить 8 отверстий, а это всего лишь усилитель на 400-500 Вт.Кроме того, и силумин и дюраль и тем более алюминий прилипают к режущей кромке даже при сверлении, что приводит к поломка сверла, а о том, сколько метчиков ломается при нарезании резьбы, лучше не говорить.
Так иногда проще использовать дополнительные планки, которые сразу запихивают ВСЕ транзисторы одинаковой конструкции и использовать в качестве крепежа более крепкие саморезы, да и саморезов потребуется гораздо меньше и прочность намного выше. если бы каждый из них был прижат своим винтом. В случае ремонта (не дай бог, конечно) открутить будет намного проще металлического винта (он используется для скрепления железных листов, которые продаются во всех строительных магазинах, резину с площадки лучше сразу снять — все равно треснет), стержень упирается одной стороной в винт М3 местами соединения винтов М4. Общая высота этой конструкции чуть больше толщины корпуса транзистора, буквально на 0,3. 0,8 мм, что вызывает небольшой перекос планки и другим ее краем прижимает транзистор в центре корпуса.
Поэтому при выборе стержня его ширину следует рассчитывать из расчета:
— от края до центра отверстия с помощью винта М3 3-4 мм
— от центра отверстия с помощью винт М3 к центру отверстия с помощью самореза 6-7 мм
— от центра отверстия под саморез к краю транзистора 1-2 мм
— от края транзистора до центра вашего корпуса ± 2 мм.
Ширина полосы в мм намеренно не указана, т.к. таким образом транзисторы можно монтировать практически в любом корпусе.
Стержень может быть изготовлен из стеклопластика, полоски которого радиолюбители часто выбрасывают. При толщине текстолита 1,5 мм для крепления коробов ТО-220 текстолит необходимо складывать втрое, при укладке коробок ТО-247 — вчетверо, при укладке коробок ТО-3ПБЛ — впятеро. Текстолит очищается от фольги, если она есть, и, по крайней мере, механическим путем, в том числе травлением. Затем зачищается самой крупной наждачной бумагой и приклеивается эпоксидным клеем, лучше Дзержинского. После того, как плоскости отшлифованы и окрашены клеем, полосы складываются и кладутся под пресс или держат в тисках, так как лишний клей будет продолжать куда-то капать, лучше защитить место от любых потеков, прикрепив полиэтиленовый пакет , который потом можно выбросить.
Клей должен полимеризоваться не менее суток при комнатной температуре, ускорять полимеризацию увеличением отвердителя не стоит — клей становится хрупким, а нагрев, наоборот, сокращает время затвердевания клея, не изменяя его физических свойств. . адгезивные свойства. Для нагрева можно использовать обычный фен, если нет сушильного шкафа.
Желательно придать бруску дополнительную жесткость с одной стороны, загнув вертикально в две другие полоски текстолита.
После высыхания эпоксидного клея вместо механического контакта полоски с корпусом транзистора необходимо приклеить горизонтальную полоску бумаги, сложенную втрое-вчетверо (ширина полученной полоски 5-8 мм , в зависимости от корпуса транзистора), предварительно промазав всю деталь полиуретановым клеем (ТОП-ТОП, МОМЕНТ-КРИСТАЛЛ). Этот слой бумаги придаст ей необходимую эластичность для равномерного прижатия без снижения силы давления коробки на радиатор (рис. 32).
В качестве материала подпорной планки можно использовать не только стеклопластик, но и уголок или профиль из дюралюминия или другого достаточно прочного материала.

Рисунок 32

Небольшой технический совет: Хотя саморезы имеют форму сверла, и при креплении железных листов, сверлить их при сверлении радиатора не обязательно, лучше сверлить отверстия диаметром 3 мм в местах вкручивания самореза, т.к. толщина алюминия намного больше материала, под который эти саморезы рассчитаны, и алюминий довольно сильно прилипает к режущей кромке (можно просто повернуть головку при попытке вкрутить саморез в алюминий или силумин без сверления).
Применение монтажных лент возможно и при установке «нескольких» транзисторов на радиатор» путем небольших усилений ленты в местах соприкосновения с более тонкими корпусами, а так как транзисторы тоньше и вообще меньше нагреваются , недостаток толщины можно компенсировать сваркой в несколько слоёв двухстороннего вспененного скотча
Есть ещё одна нерешённая проблема — мощность источника, но об этом уже говорилось здесь
Теперь надеюсь что домой самодельные усилители мощности будут умирать намного реже

Страница подготовлена по материалам ОГРОМНОГО количества сайтов о теплотехнике, использовалась аудиотехника, сайты о разгоне компьютерных процессоров и методах охлаждения, измерения и сравнения заводских вариантов усилителей мощности, сообщения и переписка посетителей форумов SOLDER и SOME SOUND

Радиатор есть и охлаждение.

В физике, В электротехнике и атомной термодинамике действует известный закон: ток, протекающий по проводам, нагревает их. Это придумали Джоуль и Ленц, и оказалось, что они были правы, как есть. Все, что работает с электричеством, так или иначе, часть проходящей энергии переходит в тепло.
Бывает так, что в электронике объектом, наиболее подверженным воздействию тепла в нашей среде, является воздух. Именно в воздух нагревательные детали передают тепло, а тепло необходимо получать из воздуха и куда-то размещать. Например, потерять или размазать себя. Процесс передачи тепла называется охлаждением.
Наши электронные конструкции также рассеивают много тепла, некоторые больше, чем другие. Стабилизаторы напряжения нагреваются, усилители нагреваются, транзистор, управляющий реле или даже небольшим светодиодом, нагревается, но сильно нагревается. Хорошо, если будет немного жарко. Ну а если зажарится так, что за руки не возьмешься? Давайте пожалеем его и попробуем ему как-то помочь. Чтобы облегчить их страдания, так сказать.
Вызвать нагревательное аккумуляторное устройство. Да-да, та самая обычная батарея, которая обогревает комнату зимой и на которой мы сушим носки и футболки. Чем больше батарея, тем теплее в комнате, верно? Горячая вода течет через батарею, нагревая батарею. В батарее есть кое-что важное: количество секций. Секции контактируют с воздухом и передают ему тепло. Так что чем больше секций, т.е. чем большую площадь занимает батарея, тем больше тепла она может нам отдать. Впаяв еще несколько секций, мы сможем нагреть комнату. Правда, при этом горячая вода от батареи может остыть и соседям ничего не останется.
Рассмотрим транзисторное устройство.

Что такое радиатор? Я повторил третий абзац про него, но по сути ничего не сказал! Хорошо, посмотрим:

Как видите, конструкция радиаторов может быть разной, это пластинчатые и ребристые, а также бывают игольчатые радиаторы и разные другие, просто зайдите в магазин радиодеталей и посмотрите на стойку радиаторов. Радиаторы обычно изготавливают из алюминия и его сплавов (силумин и др.). Медные радиаторы лучше, но дороже. Стальные и железные радиаторы используются только при очень низкой мощности, 1-5 Вт, потому что они медленно рассеивают тепло.
Тепло, выделяющееся в кристалле, определяется по очень простой формуле P=U*I , где P — мощность, выделяемая в кристалле, Вт, U = напряжение на кристалле, В, I ток через стекло, А. Это тепло проходит через подложку во фланце, где передается радиатору. Затем нагретый радиатор подвергается воздействию воздуха, и тепло передается ему как еще одному элементу нашей системы охлаждения.

Давайте посмотрим на полную схему охлаждения транзистора.

У нас есть две детали: радиатор 8 и прокладка между радиатором и транзистором 7 . Им это не нужно, что и плохо, и хорошо. Давайте узнаем.

Например:
Транзистор рассеивает 25Вт мощности. Его Rpc составляет 1,3 градуса на ватт. Максимальная температура стекла 140 градусов. Это значит, что разница между фланцем и стеклом будет 1,3*25=32,5 градуса. А так как стекло нельзя нагревать выше 140 градусов, то приходится поддерживать температуру фланца не более 140-32,5 = 107,5 градусов. Как это.
И параметр Rкр показывает то же самое, только потери получаются на том же пресловутом переходе 7. Его значение Rкр может быть намного больше, чем Rpc, поэтому, если мы проектируем мощный блок, нежелательно ставить транзисторы. но все же иногда приходится. Единственная причина использовать прокладку — это необходимость изолировать радиатор транзистора, поскольку фланец электрически соединен с центральной клеммой корпуса транзистора.

Давайте рассмотрим другой пример.
Транзистор сгорел на 100 Вт. Как обычно, температура стекла не превышает 150 градусов. Рпк имеет 1 градус на ватт и даже на борту Ркр имеет 2 градуса на ватт. Разница температур между стеклом и радиатором составит 100*(1+2)=300 градусов. Радиатор надо держать при температуре не выше 150-300=минус 150 градусов: Да, уважаемый, так и есть так что спасает только жидкий азот — жуть!
В радиаторе для транзисторов и микросхем без прокладок жить намного проще. Если его нет, и фланцы чистые и гладкие, и радиатор блестит ярко, и даже термопаста нанесена, то параметр Rcr настолько мал, что просто не считается.

Это понятно? Идем дальше!

Существует два типа охлаждения: конвекция и принудительное охлаждение. Конвекция, если мы помним школьную физику, это распределение тепла, то же самое касается и конвекционного охлаждения — мы устанавливаем радиатор и он как-то осушает там воздух. Конвекционные радиаторы чаще всего устанавливаются снаружи устройства, как в усилителях, видели? По бокам две машины из металлических листов. Транзисторы вкручены в них изнутри. Такие радиаторы закрывать нельзя, доступ воздуха закрыт, иначе радиатору некуда будет отводить тепло, он перегреется и откажется получать тепло от транзистора, который долго не будет думать, он тоже перегреется и: вы сами понять, что будет. Принудительное охлаждение — это когда мы заставляем воздух активнее обдувать радиатор и пробиваться по его ребрам, иглам и отверстиям. Здесь используются вентиляторы, различные каналы воздушного охлаждения и другие методы. Да, кстати, вместо воздуха запросто может быть вода, масло и даже жидкий азот. Лампы мощных генераторов часто охлаждаются проточной водой.
Как распознать радиатор? Это конвекция или принудительное охлаждение? От этого зависит его эффективность, т.е. насколько быстро он сможет охладить горячее стекло, какой поток тепловой энергии может пройти через него.
См. фото.

Первый радиатор предназначен для конвекционного охлаждения. Большой зазор между ребрами обеспечивает свободный поток воздуха и хороший отвод тепла. Над вторым кулером находится вентилятор, который продувает воздух через ребра. Это принудительное охлаждение. Конечно, везде можно использовать такие-то радиаторы, но вопрос в их эффективности.
Радиаторы имеют 2 параметра: площадь поверхности (в квадратных сантиметрах) и коэффициент сопротивления температуре вокруг радиатора Rrs (в ваттах на градус Цельсия). Площадь рассчитывается как сумма площадей всех его элементов: площадь основания с обеих сторон + площадь плит с обеих сторон. Площадь торцов основания не учитывается, поэтому будет очень мало квадратных дюймов.

Видео-гайд: Как припаять транзистор к радиатору

Коэффициент теплового сопротивления вокруг радиатора Rpc показывает, насколько увеличивается температура воздуха, выходящего из радиатора, при увеличении мощности на 1 Вт. Например, значение Rpc, равное 0,5 градуса Цельсия на ватт, говорит нам о том, что температура повысится на полградуса на 1 Вт тепла. Этот параметр считается трехэтажной формулой, и наш кошачий разум никак не вписывается в рамки возможностей: Rpc, как и любое тепловое сопротивление в нашей системе, чем меньше, тем лучше. А уменьшить его можно разными способами: радиаторы для этого химически чернят (например, алюминий хорошо темнеет в хлорном железе — дома не экспериментируйте — выделяется хлор!), еще есть эффект ориентации радиатора на воздуха для его лучшего прохождения по пластинам (вертикальный радиатор лучше охлаждает, чем позиционный). Радиатор красить не рекомендуется – цвет является превышением теплового сопротивления. Лишь бы немного, чтобы было темно, но не толстым слоем!

Источник