Системы охлаждения транзисторных усилителей

[Mark Levinson]

Думаю стоит вынести отдельно для обсуждения тему по охлаждению выходных транзисторов усилителей класса А.

Нужен был радиатор для охлаждения выходного транзистора 1Т813А, чтобы не жечь транзисторы была проведена лабораторная работа. 

Предполагаемый радиатор для охлаждения имел размеры длина 300мм, ширина 170мм, высота ребер 19мм, толщина основания(подошвы) радиатора 6мм.

Вместо транзистора закрепил на радиатор мощный резистор 1 ом, 50вт. Подал на него 5,84V и ток 5А мощность на резисторе получилась 29,2 Вт.

Через час нагрева радиатора резистором получилось следующее (см. термограммы). Указана температура на корпусе резистора и на радиаторе со стороны ребер.

Температура снималась на радиаторе в вертикальном положении, так как он и должен стоять в корпусе усилителя.

Видно, что радиатор не справляется со своей задачей. Слабоват он для этого. Нужна более толстая подошва и более высокие ребра.

Провести этот эксперимент мне подсказал участник нашего форума BAA , за что ему спасибо.

Это мне сэкономило время и транзисторы, т.к без этого эксперимента я бы поставил не задумываясь транзистор на этот радиатор и в итоге получил бы температурный пробой транзистора. 

Думаю будет не лишним прежде, чем применять необдуманно радиаторы провести такой показательный расчёт на нагрев радиатора, вместо тепловизора можно использовать термопару, которая идет почти ко всем мультиметрам. 

 

[ДимДимыч]

Мне  интересен такой вопрос:  какой радиатор быстрее отдаёт тепло наружу, медный или алюминиевый?

Что то в интернете нет чёткого ответа. Какие параметры здесь участвуют...теплоёмкость что ли ...или ещё что?

Про обдув не говорим.

[BAA]

В смысле "быстрее"?
Как быстрый звук?

[ДимДимыч]

7 минут назад, BAA сказал:

В смысле "быстрее"?
Как быстрый звук?

 В смысле какой радиатор отдаст тепло быстрее в воздушную среду .

На примере  оба радиатора сделаны как  близнецы. Один белый, другой красный.

[BAA]

Через ребра и подошву тепло идет за счет теплопроводности а далее теплообмен с воздухом. Деформируемые сплавы АД имеют теплопроводность примерно в два раза меньше чем у меди.

[sova]

На излучение поверхность черного цвета отдаст больше, от материала не зависит.

Материал влияет на передачу тепла к поверхности. Уже по меому аноды ламп чернили, и радиаторы тарнзисторных усилителей уже с 60-х годов, тоже.

Чем выше теплопроводность тем выще температура поверхности а занчит теплосьем, кторый растет от температуры , а из физики:

энергетическая светимость абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры

     то есть чем выше температура тем больше излучение поверхности тела,  причем рост в 4 степени! 

П.С. Личнро считаю что усилители класса А мало отличаются отусилителей класса АБ, на той же комплектации, и сходной схемотехнике.  Были усилители что мождно штатно , на лету, переводить из АБ ав А класс-переключение на слух, малозаметно.

[ДимДимыч]

Вы меня что понять не можете?

Белый и красный это техническая шутка. Люминь белый, медь красная.

Александр! Про чернение в вопросе ни слова не было.

[ДимДимыч]

13 минут назад, BAA сказал:

 а далее теплообмен с воздухом

Именно про это и спрашиваю.

Я не про теплопроводность.

[sova]

Зачернить хим способом что медь что алюминий. Это макс теплосьем по излучению. Чем лучше медь, я писал, лучше перевод тепла к поверхности.

[борис]

У них и теплоемкость разная. Для "люминиевого" важно, как изготовлен. Ваши по фото литые, пористые,иглы легко отламываются,видна структура. Теплопроводность заметно хуже современны ребристых (прокат под давлением?). Проверено лет 20 тому на инверторных сварочниках.

[Mark Levinson]

47 минут назад, ДимДимыч сказал:

Мне  интересен такой вопрос:  какой радиатор быстрее отдаёт тепло наружу, медный или алюминиевый?

Чем чернее радиатор, тем лучше отдаёт тепло в окружающую среду. 

[sova]

телоемкость,  не важна совсем , важна теплопроводность, ну и доя передачи в окр среду-площадь и стпень приближения к абс черному телу.

Для нагшруженных думаю уже легче жидкостнрое или фреоновое охлаждение чем городить батареи в метр, там уже тепловые сопротивления на границе танзисторра влияют больше

[BAA]

5 minutes ago, Mark Levinson said:

Чем чернее радиатор, тем лучше отдаёт тепло в окружающую среду. 

А вот это вы зря. Практически любая краска дает степень черноты, близкую к 1. Что отдает то и потребляет. Проценты...

[sova]

Цветная поверхность излучает в узком спектре -в том цвете,  что видим:) Черная излучает в широком диапазоне, абс черное тело-во всем диапазоне одинаково.

[Mark Levinson]

Есть три вида фланцев для крепления транзисторов к радиатору.

Подскажите, какой из них будет лучше?

Наверно с четырьмя точками крепления, т.к прижим будет лучше?

 

 

[Xрюн222]

Лучше с тремя. Менее критично к разности усилий затяжки

[юрий робертович]

С тремя только. С двумя отверстиями пытались, не прижилось.

[Xрюн222]

Так с двумя там и нет вроде на фото? 

[Viktor D]

Если покрасить радиатор чёрной краской то отдача тепла станет хуже потому как краска создаёт плёнку с худшей теплопроводностью, чем было до её нанесения.

Надо "чернить" радиаторы химическим способом.

[Viktor D]

Про фланцы после затяжки болтов там усилия прераспределятся со временем за счёт деформации 98фланцы не являются абсолютно жёсткими. Чем больше болтов тем лучше.

[Саша1965]

Всем доброго времени! А закрытый карболитовый с тремя точками крепления "не канает"? Всё-таки весь корпус транзистора закрывает... Эх, отлить бы такой из меди...

[ДимДимыч]

Конечно канает.  Надёжно сделан и красиво выглядит.

Из меди отливать не вижу смысла.  Капля в море.

Вот радиатор бы на фрезерном сделать из меди!

[Mark Levinson]

28 минут назад, Саша1965 сказал:

А закрытый карболитовый с тремя точками крепления "не канает"?

А как он выглядит? Что-то таких не помню.

[ДимДимыч]

https://www.avito.ru/tolyatti/audio_i_video/flantsy_yag8.230.161_krepleniya_tranzistorov._sssr_2535649300?slocation=641780

  У меня были с чисто овальной крышей и отверстия сделаны иначе.

Как то вид повинтажнее .  Думаю годами старше.

[vs music]

3 часа назад, Саша1965 сказал:

А закрытый карболитовый с тремя точками крепления "не канает"? Всё-таки весь корпус транзистора закрывает... Эх, отлить бы такой из меди...

Его и делали из изоляционного материала - для безопасности . На коллекторе транзистора есть напряжение . И если 2 транзистора одного плеча  стоят на радиаторе , вынесенном из корпуса ( а в СССР так часто делали )  , да еще и расположены  рядом ( и корпуса у них не закрыты )  - то уже есть риск поражения . При определенных обстоятельствах даже напряжение 40 вольт может  создать неприятности .