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ESG 8.52
Pour pouvoir utiliser cette équation, il faut connaître les
variables suivantes : température maximale de la
jonction (généralement 125 °C) et dissipation de puis-
sance réelle (par ex. 12 W pour un relais de 10 A). Ceci
permet de déduire une chute de tension efficace (non
réelle) de 1,2 V au niveau du semi-conducteur de sortie.
La dissipation de puissance (PWatt) est déterminée en
multipliant la chute de tension efficace (ECHUTE) par le
courant de charge (ICHARGE).
Soit, par exemple, une résistance thermique de 1,3 °C/
W entre la jonction et le boîtier. Si l'on utilise les valeurs
types indiquées ci-dessus (RqCS) de 0,1 °C/W dans
l'équation, on peut calculer les solutions pour les
paramètres inconnus, comme, par exemple, le courant
de charge maximal, la température de fonctionnement
maximale et la résistance thermique correspondante du
dissipateur de chaleur à ailettes.
Lorsque deux de ces paramètres sont connus, le troisiè-
me peut être calculé comme suit :
(a) Détermination de la température ambiante maxima-
le admissible : dissipateur de chaleur à ailettes = 1 °C/W,
charge = 10 A (12 W), TJ-max. = 100 °C :
T
J
- T
A
= P (R
θJC
+ R
θCS
+ R
θSA
)
T
J
- T
A
= 12 (1,3 + 0,1 + 1,0)
T
J
- T
A
= 28,8
D'ou: T
A
= T
J
- 28,8
T
A
= 100 - 28,8
T
A
= 71,2 °C
1 °C/W
R
θSA
=
T
J
- T
A
P
- (R
θJC
+ R
θCS
)
R
θSA
=
100 - 71,2
12
- (1,3 + 0,1)
R
θSA
=
12 W
P =
T
J
- T
A
R
θJC
+ R
θCS
+ R
θSA
P =
P =
100 - 71,2
1,3 + 0,1 + 1,0
I
Charge
=
P
E
Drop
I
Charge
=
12
1,2
I
Charge
= 10 A
D'ou:
Que le relais utilise ou non un dissipateur de chaleur à
ailettes, ou que le boîtier soit refroidi par d'autres
moyens, les conditions de fonctionnement correctes
peuvent être déterminées par mesure directe de la
température de la plaque de base lorsque certains
paramètres sont connus. Reprenons la même équation
mais en remplaçant la température ambiante (TA) par la
température de la plaque de base (TC) et en suppri-
mant RqCS et RqSA . Le gradient de température
devient TJ - TC, à savoir la résistance thermique (RqJS)
multipliée par la dissipation de puissance de la jonction
(PW). On obtient alors :
T
J
- T
C
= P (R
θJC
)
Les relations entre les paramètres sont semblables
dans la mesure où on peut calculer les solutions pour la
température du boîtier maximale admissible, le courant
de charge maximal et la résistance thermique néces-
saire de la jonction au boîtier thermique (RqJC). Lors-
que deux paramètres sont connus, le troisième peut
être calculé, comme le montrent les exemples suivants
(avec les mêmes valeurs que précédemment) :
(d) Déterm. de la temp. du boîtier maximale admissible
pour RqJC = 1,3 °C/W et charge = 10 A (12W):
(e) Déterm. du courant de charge maximal pour RqJC =
1,3 °C/W et pour une temp. de boîtier de 84,4 °C :
(f) Détermination de la résistance thermique (RqJC)
nécessaire pour une température de boîtier de 84,4 °C
et pour une charge de 10 A (12 W) :
T
J
- T
C
= P (R
θJC
)
T
J
- T
C
= 12
x
1,3
T
J
- T
C
= 15,6
D'ou: T
C
= T
J
- 15,6
T
C
= 100 - 15,6
T
C
= 84,4 °C
12 W
P =
T
J
- T
C
R
θJC
P =
P =
100 - 84,4
1,3
D'ou: I
Charge
=
P
E
Chute
I
Charge
=
12
1,2
I
Charge
= 10 A
R
θJC
=
T
J
- T
C
P
R
θJC
=
100 - 84,4
12
R
θJC
= 1,3 °C/W
(b) Détermination de la résistance thermique nécessaire
pour le dissipateur de chaleur à ailettes : température
ambiante maximale = 71,2 °C, charge = 10 A (12 W) :
(c) Détermination du courant de charge maximal : dissipa-
teur de chaleur à ailettes = 1 °C/W, température ambiante
maximale = 71,2 °C :