Nu stiu ce radiator de AL sa aleg pentru puterea disipata !

[Cilibiu]

Salut tuturor.

Habar nu am sa aleg un radiator corespunzator pentru un anumit montaj, pana acum am pus la nimereala radiatoare, daca se incingea prea tare puneam altul mai mare pana la rezultate bune.

Insa acum am ajuns la un proiect care ma depaseste din cauza a prea multor calcule si a prea putine cunoscute.

Montajul este format din 8 integrate TDA7293 care vreau sa le pun pe un singur radiator din cele 4 prezentate mai jos.

Vreau sa vorbim strict la disiparea termica si cum sa aleg ce e mai bine, nu vreau sa discutam de ce am ales TDA sau ca dece nu aleg Tranzistori sau alte subiecte de genu.

Vreau sa inteleg cum pot determina un radiator potrivit pentru un montaj electronic care disipa xW in energie termica si sa tin cont si de Rth j-case.

Deci specificatiile tehnice la un singur integrat sunt urmatoarele:

 

Tda7293

 

Ptot Power Dissipation Tcase= 70°C 50 W

Top Operating Ambient Temperature Range 0 to 70 °C

Tstg, Tj Storage and Junction Temperature 150 °C

Rth j-case Thermal Resistance Junction-case 1°C/W max 1.5 °C/W

Mai jos am 4 poze pentru fiecare radiator in parte.

Ideea mea este sa folosesc un radiator care sa nu necesite racire activa.

Daca nu va fi suficient voi alege primul radiator care deja am suport pentru 2 ventilatoare de 120mm

http://pho.to/AhH7X

[UDAR]

Păi nu ai spus esențialul - cât disipă în montajul tău acele integrate .

Ai dat niște date din catalog - ăla e maximul cât suportă , nu cât disipă în mod real , în condițiile tale .

 

Ca să alegi un radiator prin calcul trebuie mai întâi să determini Rth a lui = Rth-hs.

Asta se face din puterea disipată , temperatura maximă admisă a joncțiunii și Rthj-case și Rthcase-hs.

 

(1) Tj = Tcase + Rthj-case*Pdis.

Dar între capsulă și radiator există un izolator sau oricum e o intrefață termică acolo :

(2) Tcase = Ths + Rthcase-hs*Pdis

din (1) și (2) rezultă :

(3) Tj = Ths + (Rthj-case+Rthcase-hs) * Pdis

Temperatura radiatorului este dată la rândul ei de

(4) Ths = Tamb + Rth-hs * ( 8*Pdis)

pentru că ai 8 capsule pa același radiator . Am presupus că disipă aceeași putere . Deci :

(5) Tj = Tamb = (Rthj-case+Rthcase-hs+8*Rth-hs) * Pdis

respectiv :

(6) Rth-hs = 0.125 * [(Tj -Tamb)/Pdis - Rthj-case - Rthcase-hs.]

 

În această ecuație cunoaștem Tj care trebuie să fie maxim 150°C , Tamb pe care îl stabilim noi dar nu mai mult de 50°C - într-o cameră de locuit luăm 30-35°C căci e ceva mai cald în jurul radiatorului decât în restul camerei , Rthj-case de 1.5°C/W (luăm cazul cel mai nefavorabil ) și Rthcase-hs pe care îl estimăm la 0.5-1°C în funcție de cum montăm și izolăm integratul pe radiator . Ne mai lipsește deci Pdis pe care trebuie să ne-o spui.

Editat Mai 14, 2017 de UDAR

[QQme]

La un randament de 60/100 iese cam 30W pe integrat disipati deci 240W pe ansamblu de 8 pe rad. enorm.

[Cilibiu]

QQme are dreptate.

Mersi UDAR de formule , mai bagat in ceata rau, dar o sa descifrez tot ce miai zis ca sa inteleg ce ai scris.

Un integrat TDA7293 disipa cam 30-40W caldura la o putere de 100W debitata audio.

Toate cele 8 integrate vor disipa simultan cate 40W fiecare, intre pastila si radiator pun un cauciuc termic foarte subtire (0.1mm) impreuna cu vaselina siliconica termica pe ambele parti ale covorasului.

Totusi eu nu stiu ce putere pot radia cu radiatoarele din imagini.

Va multumesc pentru raspunsuri.

[UDAR]

Cu primul, în funcție de așezare , de starea suprafeței pe care nu o pot aprecia corect din poze , de ce-i în jurul lui , etc. ar trebui să poți disipa circa 100W -120W fără ca temperatura lui să depășească 70°C . Ai putea deci duce patru din cele opt integrate cu condiția să nu le ”forjezi” prea tare . Atenție , nu vreau să intru aici în discuții despre amplificatoare că nu e subiectul, dar disipația maximă nu se înregistrează de obicei la puterea de ieșire maximă ci la o putere mai redusă !

Cu o răcire activă eficientă - radiatorul e construit pentru convecție naturală deci ventilarea artificială nu e ușor de făcut ca lumea - ar trebui să poți dubla această putere și să-ți atingi obiectivul . Dar totul e foarte la limită și încă nu avem multe informații deci sunt extrem de rezervat . Mai degrabă înclin spre ”nu se poate” decât spre ”se poate” .

[Cilibiu]

Despre celelalte 3, ce parere aveti?

Radiatorul va fi montat in exterior, fara nimic in jurul lui si va fi cu lamelele verticale pentru o circulatie cat mai buna aerului.

Multumesc de raspuns.

Editat Mai 14, 2017 de Cilibiu

[UDAR]

Păi și la primul am făcut o estimare grosieră - mi s-a părut că e cel mai mare .

Zilele următoare , când oi avea timp , o să încerc să fac niște calcule .

Folosesc două Excel-uri , unul al lui Rod Elliott și unul al meu . Să comparăm rezultatele .

Editat Mai 14, 2017 de UDAR

[QQme]

Alegeti 2 rad. identice din cele mai mari ca suprafata cu lamele verticale, elox. negru,si montati cite 4 pe rad.

[Cilibiu]

Revin cu dimensiunile pentru fiecare.

Inaltimea (h) ma refer la lamelele orientate vertical.

 

Primul cel argintiu cu suporti pentru 2 ventilatoare de 120mm (asa este din fabrica)

300mm x 145mm x 25mm (talpa 5,5mm cu lamela de 19.5mm inaltime si 4mm grosime la baza) L x h x grosime

 

Al doilea cel negru cel patratos.

285mm x 240mm x 24mm (talpa 4mm cu lamele de 20mm inaltime si 3mm grosime la baza) L x h x grosime

 

Al treilea cel negru cu gauri pentru TO3.

418mm x 130mm x 27mm (talpa 5mm cu lamela de 22mm inaltime si 2mm grosime la baza, lipsa lamele pe portiunea tranzistorilor) L x h x grosime

 

Al patrulea cel argintiun .

250mm x 100mm x 41mm (talpa 5mm cu lamela de 36mm inaltime si 2,5mm grosime la baza) L x h x grosime

Sper ca este de folos.

[snipson]

Păi și la primul am făcut o estimare grosieră - mi s-a părut că e cel mai mare .

Zilele următoare , când oi avea timp , o să încerc să fac niște calcule .

Folosesc două Excel-uri , unul al lui Rod Elliott și unul al meu . Să comparăm rezultatele .

 

 

Incearca si http://www.myheatsinks.com/calculate/thermal-resistance-plate-fin/

[Cilibiu]

Primul :

 

Your Input: Parametric Values

Material: Aluminum (extruded)
Width: 300 mm
Length: 145 mm

Height: 25 mm
Base Thickness: 5,5 mm

Fin Thickness: 4 mm
Number of Fins: 30

Calculation Result: Thermal Resistance & Pressure Drop

Airflow Rate - Thermal Resistance - Pressure Drop

0.5 m/s (~100 LFM) 0.34 °C/W 1.7 Pa (0.007 inH₂O)

1.0 m/s (~200 LFM) 0.25 °C/W 4.5 Pa (0.018 inH₂O)

1.5 m/s (~300 LFM) 0.21 °C/W 8.2 Pa (0.033 inH₂O)

2.0 m/s (~400 LFM) 0.19 °C/W 13.5 Pa (0.054 inH₂O)

2.5 m/s (~500 LFM) 0.17 °C/W 19.2 Pa (0.077 inH₂O)

3.0 m/s (~600 LFM) 0.16 °C/W 25.7 Pa (0.103 inH₂O)

3.5 m/s (~700 LFM) 0.15 °C/W 33.0 Pa (0.132 inH₂O)

4.0 m/s (~800 LFM) 0.14 °C/W 41.0 Pa (0.165 inH₂O)

4.5 m/s (~900 LFM) 0.13 °C/W 49.8 Pa (0.200 inH₂O)

5.0 m/s (~1,000 LFM) 0.13 °C/W 59.2 Pa (0.238 inH₂O)

 

Al doilea :

 

Your Input: Parametric Values

Material: Aluminum (extruded)
Width: 285 mm
Length: 240 mm

Height: 24 mm
Base Thickness: 4 mm

Fin Thickness: 3 mm
Number of Fins: 40

Calculation Result: Thermal Resistance & Pressure Drop

Airflow Rate - Thermal Resistance - Pressure Drop

0.5 m/s (~100 LFM) 0.25 °C/W 4.1 Pa (0.016 inH₂O)

1.0 m/s (~200 LFM) 0.15 °C/W 9.5 Pa (0.038 inH₂O)

1.5 m/s (~300 LFM) 0.12 °C/W 16.2 Pa (0.065 inH₂O)

2.0 m/s (~400 LFM) 0.11 °C/W 24.0 Pa (0.096 inH₂O)

2.5 m/s (~500 LFM) 0.10 °C/W 32.8 Pa (0.132 inH₂O)

3.0 m/s (~600 LFM) 0.09 °C/W 44.3 Pa (0.178 inH₂O)

3.5 m/s (~700 LFM) 0.08 °C/W 55.6 Pa (0.223 inH₂O)

4.0 m/s (~800 LFM) 0.08 °C/W 67.9 Pa (0.272 inH₂O)

4.5 m/s (~900 LFM) 0.07 °C/W 81.1 Pa (0.326 inH₂O)

5.0 m/s (~1,000 LFM) 0.07 °C/W 95.3 Pa (0.382 inH₂O)

 

Al treilea :

 

Your Input: Parametric Values

Material: Aluminum (extruded)
Width: 418 mm
Length: 130 mm

Height: 27 mm
Base Thickness: 5 mm

Fin Thickness: 2 mm
Number of Fins: 44

Calculation Result: Thermal Resistance & Pressure Drop

Airflow Rate - Thermal Resistance - Pressure Drop

0.5 m/s (~100 LFM) 0.27 °C/W 0.8 Pa (0.003 inH₂O)

1.0 m/s (~200 LFM) 0.20 °C/W 2.1 Pa (0.008 inH₂O)

1.5 m/s (~300 LFM) 0.17 °C/W 3.8 Pa (0.015 inH₂O)

2.0 m/s (~400 LFM) 0.15 °C/W 6.3 Pa (0.025 inH₂O)

2.5 m/s (~500 LFM) 0.13 °C/W 8.9 Pa (0.036 inH₂O)

3.0 m/s (~600 LFM) 0.12 °C/W 11.9 Pa (0.048 inH₂O)

3.5 m/s (~700 LFM) 0.12 °C/W 15.3 Pa (0.061 inH₂O)

4.0 m/s (~800 LFM) 0.11 °C/W 18.9 Pa (0.076 inH₂O)

4.5 m/s (~900 LFM) 0.10 °C/W 22.9 Pa (0.092 inH₂O)

5.0 m/s (~1,000 LFM) 0.10 °C/W 27.2 Pa (0.109 inH₂O)

 

 

Al patrulea :

 

Your Input: Parametric Values

Material: Aluminum (extruded)
Width: 250 mm
Length: 100 mm

Height: 41 mm
Base Thickness: 5 mm

Fin Thickness: 2 mm
Number of Fins: 25

Calculation Result: Thermal Resistance & Pressure Drop

Airflow Rate - Thermal Resistance - Pressure Drop

0.5 m/s (~100 LFM) 0.38 °C/W 0.5 Pa (0.002 inH₂O)

1.0 m/s (~200 LFM) 0.29 °C/W 1.4 Pa (0.006 inH₂O)

1.5 m/s (~300 LFM) 0.24 °C/W 2.5 Pa (0.010 inH₂O)

2.0 m/s (~400 LFM) 0.21 °C/W 4.3 Pa (0.017 inH₂O)

2.5 m/s (~500 LFM) 0.19 °C/W 6.0 Pa (0.024 inH₂O)

3.0 m/s (~600 LFM) 0.18 °C/W 8.1 Pa (0.032 inH₂O)

3.5 m/s (~700 LFM) 0.17 °C/W 10.4 Pa (0.042 inH₂O)

4.0 m/s (~800 LFM) 0.16 °C/W 12.9 Pa (0.052 inH₂O)

4.5 m/s (~900 LFM) 0.15 °C/W 15.6 Pa (0.063 inH₂O)

5.0 m/s (~1,000 LFM) 0.15 °C/W 18.5 Pa (0.074 inH₂O)

 

 

Editat Mai 14, 2017 de Cilibiu

[QQme]

Al 2-lea si al 3-lea.

[Cilibiu]

Da am observat si eu ca sunt cele mai eficiente.

Acum doar sa rezolv calculele lui UDAR ca sa stiu exact cat de potrivite sunt.

Editat Mai 15, 2017 de Cilibiu

[sesebe]

Parerea mea este ca ai o putere disipata mult prea mare pt oricare din radiatoarele prezenate.

 

Ai putea sa mai reduci din tensiunea de alimentare avind in vedere ca oricum un integrat de ala nu prea poate duce 100W (cel mult spikeuri de 100W dar nu in regim continu),

Ai putea folosi 2 radiatoare cum s-a sugerat mai sus,

Ai putea face amplificatoarele sa lucreze in clasa G cum este o ideie si in datasheet sau cum am facut eu dar fara a folosi integrate in paralel.

Chiar folosind o racire activa, cu ventilatie puternica, niciunul dintre radiatoare nu va face fata la o putere disipata asa de mare. Trebuie sa tii cont si de faptul ca pentru a fi fiabile aceste integrate au nevoie de o racire foarte buna.

Editat Mai 15, 2017 de sesebe

[Cilibiu]

Da cam asa e cu eficienta acestor integrate.

O sa unesc Primul radiator cu al doilea pentru ca au aproape aceasi lungime, sa vad cum se va descurca fara racire activa, daca rezultatele sunt slabute, atunci adaug 2 coolere de 120mm dar cat mai silent si sa porneasca de la 60 grade in sus.

Sunt foarte multumit de ajutorul vostru, macar acum pot afla ce putere poate disipa un radiator cu necunoscute, iar dupa ce descrifrez si inteleg formulele tale , atunci pot sa apreciez mult mai bine dimensionarea radiatorului pentru orice montaj electronic cu disipare de caldura.

Va multumesc pentru ajutor.

Am mai invatat ceva, si doar datorita voua am invatat, gogu nu prea ma ajutat.

Voi reveni cu detali dupa ce termin acest proiect.

Respect.

Editat Mai 15, 2017 de Cilibiu