Расчёт радиатора и мощности резисторов

[ilya_orel00]

Необходимо рассчитать тепловое сопротивление, а потом подобрать необходимый радиатор для выходного транзистора и диодного моста. Например, на сайте Чип и Дип или Платан. Там почему-то указывается тепловое сопротивление на дюйм. Не знаю как это соотносить. Помимо того, нужно рассчитать мощность, рассеиваемую на резисторах в схеме. Опишите пожалуйста подробно методику как это всё делать. Я примерно представляю, но не уверен, что прав.
Ответы в духе "Ставь столько то, не прогадаешь" не принимаются. Мне нужны точные числа и точная методика расчёта. Максимальный ток в цепи К-Э - 10 ампер. Режим работы можно принять линейным, ибо при максимальном положении переменного резистора импульсы обращаются в прямую.

[1en2]

для резисторов ещё в школе учили умножать ток на напряжение на резисторе...)))
Транзистор в этой схеме в линейном режиме никогда быть не должен, он всегда или открыт или закрыт...иначе от 500 Вт он расплавится с бабахом...Точных расчётов быть не может в принципе, т.к. неизвестна температура эксплуатации и сквозняки...
и даже после этого ничего точного не ожидай...всё в мире относительно...это на калькуляторе хоть 5 знаков после запятой, а потом коэф. запаса в 2-3 раза....
===
схема в районе транзистора оптопары тоже "на грани" по надёжности и быстродействию....

[ilya_orel00]

Я знаю как считать мощность резисторов. Я не знаю как рассчитать ток который через них течет. Особенно через резисторы бестрансформаторного преобразователя

[AndTer]

А никого не смутила странная навороченная конструкция которая будет как попало включать нагрузку?

[12943]

Не надо смущаться, сказано ведь:
[uquote="ilya_orel00",url="/forum/viewtopic.php?p=3909032#p3909032"]Я знаю как считать мощность резисторов. Я не знаю как рассчитать ток который через них течет.[/uquote]

[КРАМ]

[uquote="ilya_orel00",url="/forum/viewtopic.php?p=3909032#p3909032"]Я знаю как считать мощность резисторов.[/uquote]
Боюсь, что не знаете...
Мощность выделяемая на резисторе равна ОПРЕДЕЛЕННОМУ ИНТЕГРАЛУ от произведения тока и напряжения по времени за период.
Но так как речь идет о линейном резисторе, проще находить интеграл от квадрата тока по времени за период и умножить его на сопротивление резистора.
Таким образом, все сводится к интегрированию функции тока возведенной в квадрат.

[mickbell]

Да о чём речь, какой-такой интригал? Котик не знает, какой идёт ток через какой резистор. Сначала ему с этим надо определиться, а потом уже брать интригалы. Ладно, дадим маленький мастер-класс котейке.
ТС, хотите точного расчёта? Извольте. Давайте выберем какой-то один элемент и потренируемся на кошках... нееее, на кошках вам пока рановато. Например, на R6. И посчитаем. (Странный у него номинал, не бывает таких резисторов, во всяком случае, в ряде номиналов E24.) Напряжение питания, как я себе понимаю, 230 В плюс-минус 15%. (220 В - это уже прошлый век, пора забывать.) Берём по максимуму, это будет 264.5 В. Амплитуда, значит, 374 В. Конденсатор C9 (учитывая падение на диодах моста и на VD4) заряжается до максимум 372 В. С другой стороны стабилитрон на 12 В (по хорошему и тут надо бы взять допуск на напряжение, лениво даташит искать), соответственно, падение на R6 и R7 360 В максимум. Минимальное значение их суммарного сопротивления (учитывая допуск 5%) 38.2 кОм. Ну и делим одно на другое, получается 9.42 мА. Это максимальный ток через резистор R6. Ток в нагрузку надо тоже учесть, он получается не более миллиампера с хвостиком. (Импульс тока в затвор берётся из конденсатора C7, считать его не будем.) Игого суммарный ток через R6 считаем как их сумму, 10.5 мА. Мощность можно брать как квадрат тока, умноженный на сопротивление, получается 4.18 Вт. Берём цементный резистор мощностью 5 Вт. Всё.

[ilya_orel00]

Как рассчитать ток через цепочку R1R2R3? А также объясните что значит подобрать радиатор по тепловому сопротивлению? Получается площадь поверхности не важна?

Добавлено after 15 minutes 16 seconds:
И вообще транзистор в ключевом режиме работает и диодный мост. Как правильно мощность рассчитать на них а потом радиатор

[mickbell]

А зачем это нужно? Микросхема, к которой они подключены, потребляет напряжение 12 В, эта микросхема не работает преобразователем напряжения, следовательно, на любом элементе, подключенном к ней, её питанию и общему поводу, никогда не будет больше 12 В напряжения. Зададим себе вопрос (это не я придумал, а, кажется, П.Хоровиц и У.Хилл): начиная с какого сопротивления при таком напряжении мощность на нём не превысит, скажем, 0.25 Вт? Мой ответ: 576 Ом, проверьте. То есть резистор любого номинала от 620 Ом и более вообще не требует расчёта мощности.
О тепловом сопротивлении. Если оно известно для какого-то конкретного радиатора, то лучше, конечно, для расчёта температуры пользоваться им, а не считать его же через площадь. Что такое тепловое сопротивление? Численно оно равно падению температуры от установленного на радиаторе нагретого элемента (транзистора, к примеру) и до окружающей среды, если нагрет он мощностью в 1 Вт. Зная тепловое сопротивление радиатора и температуру воздуха вокруг него (скажем, если радиатор внутри шкафа, то температура вокруг радиатора всяко будет не 20 градусов, а заметно выше), можно определить, до какой температуры нагреется корпус этого элемента при известной рассеиваемой им мощности. Формула аналогична закону Ома, я думаю, сами сообразите. Если вас интересует, до какой температуры при этом разогреется не корпус, а кристалл транзистора, то ищите в даташите на него тепловое сопотивление от кристалла до наружной поверхности его корпуса.
Как считать мощность, рассеиваемую транзистором в ключевом режиме - об этом, пожалуй, говорить рановато, сначала усвойте что попроще.

[ilya_orel00]

Ну мощность транзистора IGBT в ключевом режиме есть Uкэ×Iкэ - потери на переключение. А почему тепловое сопротивление радиаторов дается на 1 дюйм? Как это связать с рассчитанным сопротивлением?

[mickbell]

[uquote="ilya_orel00",url="/forum/viewtopic.php?p=3909455#p3909455"]Ну мощность транзистора IGBT в ключевом режиме есть Uкэ×Iкэ - потери на переключение.[/uquote]Вас не смущает тот факт, что в ходе переключения меняется как напряжение на ключе, так и ток через него? Причём меняется не всегда очевидным образом.
[uquote="ilya_orel00",url="/forum/viewtopic.php?p=3909455#p3909455"]А почему тепловое сопротивление радиаторов дается на 1 дюйм? Как это связать с рассчитанным сопротивлением?[/uquote]На один дюйм чего? Что за радиаторы? Сколько я видел, всегда указывалость тепловое сопротивление для конкретной модели радиатора. На дюйм (или другую единицу длины) можно его указывать, скажем, если это не радиатор, а радиаторный профиль, из которого радиаторы ещё надо нарезать.

[ilya_orel00]

http://nauchebe.net/2013/08/dinamichesk ... orov-igbt/ формула 2.1.17. Ну вообще если преобразовать интеграл, то P=Uкэ*Iкэ. Где тогда учёт потерь? Чем этот расчёт отличается от расчёта для линейного режима? "Период коммутации" - это период колебаний или время высокого уровня на затворе? https://www.chipdip.ru/product/hs-117-150 вот допустим радиатор. Указана величина: удельное тепловое сопротивление: дюйм*град/Ватт. Как это понимать?

Добавлено after 2 minutes 47 seconds:
Если б я эту схему собирал для себя, я б ничего не считал. Но это курсовой проект, поэтому мощность на каждом резисторе должна быть посчитана, равно как и радиаторы

[AndTer]

[uquote="ilya_orel00",url="/forum/viewtopic.php?p=3909487#p3909487"]это курсовой проект,[/uquote]
Почему то так сразу показалось...
Это тогда сюды: https://radiokot.ru/forum/viewforum.php?f=53
ну или хотя бы: https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=30242

[КРАМ]

[uquote="ilya_orel00",url="/forum/viewtopic.php?p=3909487#p3909487"]Ну вообще если преобразовать интеграл, то P=Uкэ*Iкэ. Где тогда учёт потерь?[/uquote]
Зачем вообще учиться с таким подходом к образованию?
В простейшем случае потери НА КЛЮЧЕ (а не на резисторе) при переключении складываются из двух типов, что соответствует интегрированию периода по частям - статические потери и динамические потери.
Статические потери - это интеграл на интервале открытого ключа приведенный к периоду. То есть произведение тока через ключ и напряжения насыщения ключа деленное на скважность.
Динамические потери - это интеграл на интервале фронтов. Для упрощения фронты можно принять линейной формы. Фронтов два, значит результат интегрирования по одному нужно удвоить. Далее сам...

[HochReiter]

А почему тепловое сопротивление радиаторов дается на 1 дюйм?

Где даётся???

[mickbell]

Да в чипе-и-дэйле, где ж ещё... Он давал сцылку, повторюсь: https://www.chipdip.ru/product/hs-117-150

[HochReiter]

Понятно. На слово "удельное" студент не обратил внимания.

[Hand-Maker]

Ну мощность транзистора IGBT в ключевом режиме есть Uкэ×Iкэ - потери на переключение.

Да что вы говорите?!
А-а, вы наверное не в курсе, что IGBT это вам не NMOS от слова "совсем". Полевик в открытом состоянии -- резистор очень маленького сопротивления, порядка едениц-десятков миллиом.
А вот IGBT это аналог тиристора с полевым управлением. И как ни крути, на нем в открытом состоянии высаживается от одного то двух вольт,
так что рассеивать придется не столько потери переключения, сколько 20 активных ваттов.