Berechnung des Wärmewiderstands
eines Kühlkörpers

Alle elektronischen Bauteile erzeugen Wärme, die abgeführt werden muss, um sie nicht zu zer­stö­ren. In ei­ni­gen Fäl­len reicht da­für die Ober­flä­che des Bau­ele­ments selbst aus, in an­de­ren Fäl­len ist ein Kühl­kör­per er­for­der­lich. We­ni­ge tech­ni­sche Da­ten, die dem Da­ten­blatt ent­nom­men wer­den und durch die Um­ge­bung vor­ge­ge­ben sind, rei­chen, um den Wär­me­wi­der­stand des er­for­der­li­chen Kühl­kör­pers zu be­rech­nen. Da­nach lässt sich ein pas­sen­der Kühl­kör­per aus dem Sor­ti­ment der Elek­tro­nik­händ­ler aus­wäh­len.

Die nach­fol­gen­de Be­rech­nung er­mit­telt den ma­xi­mal nutz­ba­ren Wär­me­wi­der­stand des Kühl­kör­pers (ge­rin­ger ist bes­ser) und gibt außer­dem die ma­xi­ma­le Tem­pe­ra­tur der Kühl­kör­per­ober­flä­che aus.

W

°C

°C (laut Datenblatt)

K/W (laut Datenblatt)

W/K (geschätzt)

 

W/K (maximal)

°C (maximal)

Die Berechnung basiert auf folgendem Sachverhalt: Die Verlustleistung PV ist an eine Um­ge­bung mit der Tem­pe­ra­tur TU ab­zu­füh­ren, ohne dass sich das In­ne­re des Bau­teils über die (Sperr­schicht-)Tem­pe­ra­tur TS (TJ) er­hitzt. Die ab­zu­füh­ren­de Ver­lust­lei­stung muss auf ih­rem Weg zur Um­ge­bung meh­re­re Wi­der­stän­de über­win­den. Zum ei­nen ist es der Wär­me­wi­der­stand des Bau­teils selbst, der in der Re­gel mit RSG (RthjG, RthjG) an­ge­ge­ben wird. Er um­fasst den Weg von der in­ne­ren Wär­me­quel­le (Sperr­schicht) zum Bau­teil­ge­häu­se (An­schluss­la­sche). Hin­zu kommt der Wär­me­wi­der­stand RGU am Über­gang vom Bau­teil­ge­häu­se zum Kühl­kör­per. Die­ser Wert lässt sich nur schätzen, da er vom me­cha­ni­schen Auf­bau und even­tu­ell zwi­schen­ge­leg­ten Ma­te­ria­lien (Wär­me­leit­pa­ste, Glim­mer­schei­ben usw.) ab­hän­gig ist. Zu­letzt liegt noch der zu be­rech­nen­de Wär­me­wi­der­stand des Kühl­kör­pers RKU auf dem Weg.

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