Ich steuere einen DC-Lüfter mit einer AVR-MCU und bin gespannt auf die thermischen Eigenschaften eines 2N3904- NPN-Transistors, über den der Lüfter angeschlossen ist.
Lesen der Transistoren Datenblattes finde ich die folgenden Werte:
Ich würde erwarten, dass der Wärmewiderstand zwischen Umgebung und Gehäuse:
Nun lesen Sie mit meinem Multimeter die Spannung an den Ventilatorklemmen sowie den Strom, den der Lüfter aufnimmt:
Ich berechne jetzt die Temperatur des Falles, den ich erwarten sollte:
Nachdem der Lüfter mehr als 5 Minuten gelaufen ist, berühre ich den Transistor und versage kläglich dabei, mir einen Finger zu verbrennen. Die Temperatur des Gehäuses liegt vielleicht etwas über der Umgebungstemperatur, ist aber nicht warm genug, um ein heißes Gefühl in meinen Fingern zu verspüren.
Irgendwann habe ich einen großen Fehler in meinem Verständnis des thermischen Designs gemacht. Was mache ich falsch?
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Antworten:
Die 0,83 W sind die Leistung, die in den Lüfter und nicht in den Transistor fließt.
Die vom Transistor verbrauchte Leistung ist im wesentlichen der gleiche Stromwert, jedoch multipliziert mit der Spannung von C nach E, die im gesättigten Zustand wahrscheinlich nur in der Größenordnung von 200 bis 300 mV liegt. Dies würde eine Verlustleistung des Transistors von etwa 15 bis 20 mW bewirken, was zu einem Anstieg der Gehäusetemperatur um höchstens einige Grad führen würde.
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