Kühlkörper-Montage

[Rial]

Ich würde gerne bei einem StepUp-Modul Kühlkörper
montieren.Die beiden Drosseln werden ziemlich warm,
aber lassen sich noch problemlos mit dem Finger ertragen.
Denke mal so bei 40-50 Grad rum...
Der Schaltregler ist da weitaus kälter.

Was würdet ihr da verbauen ?
Und vor allem : wie würdet ihr die befestigen ???

Die Tage hatte ich hier schon irgendwas gelesen :
"einfach aufgeklebt"
Scheint mir aber irgendwie nicht zweckmäßig/nachhaltig.

[sysconsol]

Die Drossel würde ich gar nicht kühlen.

Wozu denn?

Ansonsten: Prüfe mal die Dimensionierung.

Es gibt sogar "Wärmeleitkleber" zur Montage von Halbleitern auf Kühlkörpern.
Kleben ist durchaus üblich.

[Marsupilami72]

"einfach aufgeklebt"
Scheint mir aber irgendwie nicht zweckmäßig/nachhaltig.

Warum nicht? Das ist gängige Technik bei kleinen Kühlkörpern - es gibt selbstklebende Wärmeleitpads oder Wärmeleitkleber genau für diesen Zweck.

[unlock]

Also ich würde aud die Drosel nichts dran kleben oder montieren,was u.U. den Magmetischen Kreis,und somit dessen Fluss beeinflusst!
Damit handelst du dir evtl noch mehr Wärme ein!
Man kann aber auch überlegen,warum die so heis werden,und einfach an die Last anpassen!
Oder ganz einfach so einbauen oder mit Rohren nachhelfen,das Thermodinamik wirkt sofern passivküklung erwünscht.
Ansonsten Lüfter ran!

[Rial]

Ansonsten: Prüfe mal die Dimensionierung.

Bei einem China-Modul...

es gibt selbstklebende Wärmeleitpads oder Wärmeleitkleber genau für diesen Zweck.

Ok,danke für die Info.

Die Aussage,auf die ich mich hier bezogen habe,war sinngemäß :
"einfach druffkleben mit Kleber"
Finde den Thread grad nicht mehr...

Wenn es da aber extra Kleber gibt,werde ich mal suchen gehen

Edit :

Also ich würde aud die Drosel nichts dran kleben oder montieren,was u.U. den Magmetischen Kreis,und somit dessen Fluss beeinflusst!

Da hast du wohl auch wieder Recht !

Man kann aber auch überlegen,warum die so heis werden,und einfach an die Last anpassen!

12,6V rein
20,0V raus
0,5 A Abnahme

[sysconsol]

Ja, auch bei einem China-Modul kann man die Dimensionierung prüfen.
Wenn es überlastet ist, dann wird es zu warm.
Egal, was der Hersteller an optimistischen Werten dazuschreibt.

Es soll auch in China die selbe Physik wie bei uns gelten.

[sysconsol]

Mal ganz davon abgesehen:

Was meinst du, was der Induktivität die 40..50°C ausmachen?

[Rial]

Es soll auch in China die selbe Physik wie bei uns gelten.

Das ist ja mal Quatsch !

Ich habe den StepUp jetzt knapp 3 Stunden in Betrieb.
Das wird er im wirklichen Einsatz nicht leisten müssen !
Wird eher kurzzeitig bis zu einer Stunde eingesetzt.

Wollte halt nur auf Nummer sicher gehen...

[Bastelbruder]

Es gibt speziell für Leistungsanwendungen gezüchtete Ferrite die bei höheren Temperaturen die geringsten Verluste aufweisen.

powerloss.png (10.5 KiB) 1619 mal betrachtet

[Rial]

Vielen Dank für eure Hilfe !
Aber ein Austausch irgendwelcher Bauteile fällt aus !

Dann werde ich den StepUp erstmal soweit nutzen,
wie er leben will
Auch ohne Kühlkörper...

[AVRbrutzel]

hallo rial!
ich glaube das haste bei mir gelesen, in diesem tread:

http://www.fingers-welt.de/phpBB/viewto ... 91#p224191

"banani-kühlfahne auf dem ic und die kühl-mutter auf der speicherdrossel"

und das mit sekundenkleber!

[Rial]

Ja,genau ! Das war es !

[E_Tobi]

Es gibt speziell für Leistungsanwendungen gezüchtete Ferrite die bei höheren Temperaturen die geringsten Verluste aufweisen.

powerloss.png

Genau, gängige Ferrite in der Klasse die für die Anwendungen das passende Verhältnis aus Sättigungsflussdichte und Ummagnetisierungsverlusten aufweisen haben um die 90°C (mal Daumen) ihr Verlustminimum. So lange die Drossel nicht heißer wird als du in deiner Anwendung ertragen kannst, und nicht anfängt zu sättigen, ist alles in Butter, würde ich sagen.

Edit: Wegen der Nähe kanns natürlich sein dass die Drosseln das IC über Gebühr heizen. In dem Fall würde ich vorschlagen einfach das PCB nach unten zu kühlen...Wärmeleitpad auf Alu.

[AVRbrutzel]

hallo rial!
ich denke nicht das du dir sorgen machen musst.
dein step up/down automatic dc-dc soll 4A können. max 94% eff. 400khz takt.

20V mit 0,5A sind 10 watt, selbst bei schlechter wandlung sollte es gerade mal 1A bei 12,6V sein.
wenn es bei 40-50 grad C bleibt, um so besser.

73s

[Sir_Death]

Wenn du den Finger drauf halten kannst, und gemütlich "MISSISSIPPI" sagen, braucht er keinen Kühlkörper....

Zumindest hab ich das in meiner Ausbildung mal so gelernt.

[Hightech]

Wenn du dran packst und es zischt, ist es heiß.

[Virtex7]

@AVRbrutzel: dass ich nicht lache. 94%.
das Ding hat DIODEN als Gleichrichter. schon allein deswegen kann das nicht sein.
ein Ampere RMS macht ein halbes Watt Verluste. im besten Fall. Peak natürlich schlimmer.

wenn ich wüsste, wie hoch der Spannungsunterschied und die übertragene Leistung ist, könnte ich das grob ausrechnen.
Die Induktivitäten würde ich als in Reihe annehmen, was anderes ergibt mir da keinen Sinn. (oder tut es?)

[sysconsol]

12,6V rein
20,0V raus
0,5 A Abnahme

Datenblatt XL6009

Das ist schon in Ordnung mit der Erwärmung.

[AVRbrutzel]

hallo Virtex7!
94% sind der idealfall! die gleichrichterdiode ist eine shottky, also nur knapp ein halbes volt verlust.
der wandler arbeitet mit rechteck, kein sinus. wie ein digitalamp D-klasse, nur ohne nf halt.
die 400khz tragen entscheidend zu eff. bei.

rial kann dir ja mal input und output A messen.

mein LM arbeitet dagegen nur mit max 50khz, 4 volt 1,8 A in und 11 volt 0,55 A out, ca 80%!

73s

[ferdimh]

hallo Virtex7!
94% sind der idealfall! die gleichrichterdiode ist eine shottky, also nur knapp ein halbes volt verlust.

Ich glaube nicht, dass du Virtex7 allzuviel zu dem Thema erklären musst...
Das Halbe Volt alleine sind schon 2,5% der Ausgangsleistung im Off. Bei 20V/0,5A sind also 250mW weg.
Die Topologie wird ziemlich sicher ein SEPIC sein, da liegen die Spulen wechselstrommäßig parallel, es fließt aber der Eingangsstrom durch die eine Spule und der Ausgangsstrom durch die andere - eigentlich garnicht mal so günstig.
Prinzpiell ist der Schalter auch maximal Uout/(Uin+Uout) der Zeit an, also hier maximal etwa 63% der Zeit. Bei 0,5A Ausgangsstrom haben wir 0,8-0,9A Eingangsstrom, die optimalerweise in 63% der Zeit durch den FET gepumpt werden (wenn der Reglernicht lückt). Das macht 1,3A auf dem FET. Zusammen mit dem Rdson von 110mΩ sind das 190mW für 63% der Zeit, also weitere 117mW. Das wäre noch durch 94% abgedeckt.
Aber gucken wir mal etwas genauer hin:
Bei einer der gewähletn Spule (wirksam: 2x33µH parallel) steigt der Strom in der Spule bei der Einschaltzeit von 1,6µs um 1,2A an. Um den Durchschnitt zu halten, gehts also bei 0,7A los; bei 1,9A geht dann der FET aus. Bei gegebener Einschaltzeit folgt daraus ein RMS-Eingangsstrom von 1,07A. Das erhöht die Verluste nicht erheblich. Der Innenwiderstand der Spule von 78mΩ kommt aber noch oben drauf. , und trägt weitere 83mW bei. Mittlerweile sind wir bei 450mW Verlust, also 96% Wirkungsgrad. Jetzt haben wir noch keine Spule ummagnetisiert und noch keinen FET geschaltet...

90% sind unter Idealbedingungen realistisch.

der wandler arbeitet mit rechteck, kein sinus. wie ein digitalamp D-klasse, nur ohne nf halt.

Dein Ernst? Wäre ich Virtex7, käme ich mir ziemlich verarscht vor.
Im Übrigen ist das sicher kein Class-D, da hats nämlich ne Gegentaktendstufe und keine einfache Diode. Auch sind mir SEPIC-Class-Ds eher unbekannt.

die 400khz tragen entscheidend zu eff. be

Nur wenn die Spulengröße vorher festgelegt ist. Ansonsten bringt eine höhere Schaltfrequenz erhöhte Schalt- und Hystereseverluste mit sich. Die sind nur im Vergleich zur Verwendung einer mit zu dünnem Draht gewickelten Spule relativ klein.
Der LM257x hat vor allem einen Darlingtonausgangstransistor, der einfach mal 1,4V kostet. Die niedrige Schaltfrequenz hat mit der Heizleistung von dem Ding eher weniger zu tun.

[AVRbrutzel]

hallo ferdimh!

sehr gut und überzeugend erklärt!
die 94% sind aus ds, dort als "bis zu 94%" beworben. ist mir schon klar das es selten auch so ist.
aber 90% sind doch auch noch sehr gut.

nein, der wandler ist natürlich kein class d amp. wollte damit nur ausdrücken das er halt als schalter arbeitet, das war dann wohl etwas unglücklich ausgedrückt.
das teil soll ja wohl ein step down/up sein, ich weiß nicht wie die spulen verschaltet sind.
was ich weiß, sie sind oft unterdimensioniert, wie bei meinem lm halt. und deshalb kühle ich die drossel.

73s