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Calculs de dissipateurs thermiques

On utilise une analogie aux résistances électriques
pour définir la notion
de résistances thermiques en °C/W
Sachant que la somme de toutes les résistances thermiques
est égale à la différence de température dT
divisée par la puissance à dissiper P.


Rthra + Rthjb + Rthbr= (TM - TA)/P 

Résistance thermique radiateur/air ambiant
Rthra = (TM - TA)/P  - Rthjb - Rthbr

Un dissipateur thermique de Rthra =1°C/W
va voir sa température augmenter de 1°C
pour chaque watt dissipé.
Il s'échauffera donc moins qu'un dissipateur de 2°C/W

Plus la résistance thermique est faible, 
plus l'on va pouvoir dissiper de  chaleur!

Rthjb = Résistance thermique jonction/boitier
Rthbr = Résistance thermique boitier/radiateur
( résistances thermiques sont données par le constructeur )
TM = Température maxi. de jonction
TA = Température ambiante
P = Puissance à dissiper

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Exemple 1
La tension aux bornes du régulateur est égale à:
U = 12 - 5 = 7V
La puissance dissippée par ce régulateur est, dans des conditions normales de fonctionnement, égale à:
P = UI = 7W
Rthjb= 2.8°C/W Rthbr = 2.5°C/W (données constructeur)

TM =120°C     TA =30°C

Rthra = (120 - 30)/7  - 2.8 - 2.5 = 7.5°C/W

Dissipateur KL224/50.8SW

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Exemple 2
La tension de sortie Vs = Vz - 0.6 = 5V
La tension aux bornes du transistor est égale à:
U = 9.5 - 5 = 4.5V
La puissance dissippée par ce transistor est égale à:
P = UI =4.5W
Rthjb= Rthbr= 2.5°C/W (données constructeur)
TM =120°C     TA =30°C

Rthra = (120 - 30)/4.5  - 2.5 - 2.5 = 15°C/W

Dissipateur KL167SW

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Si on utilise une pâte thermoconductrice entre boitier et dissipateur la résistance thermique Rthbr diminue pour ne faire plus que 0.1°C/W.
La résistance thermique du dissipateur Rthra sera donc plus grande ce qui se traduit par un dissipateur plus petit pour la même puissance à dissiper.

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