TO-92 पर्याप्त गर्म नहीं हो रहा है

Question

मैं एक AVR MCU द्वारा DC प्रशंसक को नियंत्रित कर रहा हूं और मैं एक 2N3904 NPN ट्रांजिस्टर के थर्मल विशेषताओं के बारे में उत्सुक हूं, जिस पर प्रशंसक जुड़ा हुआ है।

ट्रांजिस्टर के डेटशीट को पढ़ते हुए , मुझे निम्नलिखित मूल्य मिलते हैं:

$$R_{\theta J-A} = 200\text{ }^{\circ}\text{C/W}$$

$$R_{\theta J-C} = 83.3\text{ }^{\circ}\text{C/W}$$

मुझे उम्मीद है कि परिवेश और मामले के बीच थर्मल प्रतिरोध:

$$R_{\theta C-A} = R_{\theta J-A} - R_{\theta J-C} = 116.7\text{ }^{\circ}\text{C/W}$$

यही है, मुझे उम्मीद है कि इस मामले में ट्रांजिस्टर के माध्यम से लगाए जाने वाले बिजली के प्रत्येक वाट के लिए परिवेश के तापमान पर ।$116.7\text{ }^{\circ}\text{C/W}$

अब, मेरी मल्टीमीटर के साथ प्रशंसक के टर्मिनलों पर वोल्टेज को पढ़ना, साथ ही साथ यह भी कि पंखा खा रहा है:

$$V = 11.45\text{ V}$$

$$A = 73\text{ mA}$$

अब मुझे उस मामले के तापमान की गणना करनी चाहिए जिसकी मुझे अपेक्षा करनी चाहिए:

$$P = V \times A = 0.83\text{ W}$$

$$T_C = T_A + P \times R_{\theta C-A} = 18 + 0.83 \times 116.7 = 114.86\text{ }^{\circ}\text{C}$$

5+ मिनट तक पंखा चलाने के बाद, मैं ट्रांजिस्टर को छूने के लिए आगे बढ़ता हूं और अपनी उंगली को जलाने में बुरी तरह विफल रहता हूं। मामले का तापमान शायद परिवेश से थोड़ा ऊपर है, लेकिन इतना गर्म नहीं कि मुझे अपनी उंगलियों में कोई गर्म सनसनी महसूस हो।

कहीं रेखा के साथ, थर्मल डिजाइन की मेरी समझ में मैंने बहुत बड़ी गलती की। मैं क्या गलत कर रहा हूं?

Comments

अच्छा काम एक सुसंगत सवाल बनाने और अपने काम दिखा रहा है।

— मैट यंग

^ + 1, लेकिन मैं 'केस-टू-एम्बिएंट' थर्मल प्रतिरोध के लिए आपके तर्क को नहीं समझता। पावर जंक्शन पर प्रसारित होता है और आप मामले को माप रहे हैं, इसलिए आपको अपनी गणना में R_j-c मान का उपयोग करना चाहिए। यह मामला जंक्शन में 83.3C प्रति वाट तक फैला हुआ है।

— vOF

$\small AV_{CC}$

@vofa R_j-c मुझे जंक्शन और मामले के बीच तापमान में अंतर देगा। हालांकि यह उपयोगी है, यह वह नहीं है जिसे मैं अपनी उंगली से माप सकता हूं। मैं जो कर रहा हूं वह केस और परिवेश के बीच अंतर की भविष्यवाणी करने की कोशिश कर रहा है, और यह वास्तविक दुनिया से मेल खाता है जब ट्रांजिस्टर द्वारा उपयोग की जाने वाली शक्ति की सही गणना करता है।

— निकोला मालेसीवीक

@SamGibson ऊपर दिया गया आंकड़ा बहुत सरल है। मैं वास्तव में ATmega32 का उपयोग तापमान सेंसर, प्रशंसकों के दो, धारावाहिक संचार आदि के साथ कर रहा हूं, लेकिन यह सब इस प्रश्न के शोर में लाएगा। मेरे पास पहले से ही डिकॉप्लिंग कैप्स हैं, साथ ही एनालॉग शोर रद्द करना है। टिप्पणी के लिए धन्यवाद, हालांकि।

— निकोला मालेश्वे

Answer 1

0.83 डब्ल्यू पंखे में जा रही शक्ति है, ट्रांजिस्टर नहीं।

ट्रांजिस्टर द्वारा छोड़ी गई शक्ति अनिवार्य रूप से एक ही वर्तमान मूल्य है, लेकिन सी से ई तक वोल्टेज से गुणा किया जाता है, जो शायद संतृप्त होने पर केवल 200-300 एमवी के आदेश पर होता है। इससे ट्रांजिस्टर का अपव्यय 15-20 mW जैसा हो जाएगा, जो आपको केवल कुछ ही डिग्री के तापमान में वृद्धि देगा।

Comments

यह समझ में आता है, धन्यवाद। मैंने कलेक्टर और इमिटर के बीच 170 एमवी वोल्टेज ड्रॉप को मापा, जिससे मुझे अपनी उंगलियों पर सनसनी का मिलान करते हुए तापमान में 1.45 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि हुई। शानदार! क्या मेरे तर्क की बाकी आवाज़ है?

— निकोला मालेसीवीक

खैर, एक बिंदु पर। हां, उस तरीके से थर्मल प्रतिरोधों को जोड़ना और घटाना वैध है। हालांकि, ध्यान रखें कि "केस टू एम्बिएंट" प्रतिरोध मूल्य आपकी उंगली से मामले को छूने जैसी चीजों से बहुत प्रभावित होता है, या यहां तक ​​कि आप इस पर कितना सांस ले रहे हैं, इसलिए एक विशेष तापमान वृद्धि की भविष्यवाणी करने की कोशिश की जा रही है। सभी प्रकार की त्रुटियों के अधीन।

— डेव ट्वीड